■サマーヴィルの等面四面体(その777)

 次元をひとつあげるとαnは

  v1(1,0,0,・・・,0,0)

  v2(0,1,0,・・・,0,0)

  v3(0,0,1,・・・,0,0)

  ・・・・・・・・・・・・・・・

  vn(0,0,0,・・・,1,0)

  vn+1(0,0,0,・・・,0,1)

として構成することができる.α5は6×6行列となる.△5の場合も同様である.

 5次元の場合で解説すると,2×6行列

 x=(x1, x1,x2,x2,x3, x3)

 y=(y1,−y1,y2,y2,y3,−y3

 xs=(x1+s,x1+s,x2+s,x2+s,x3+s,x3+s)

とおく.

6×6行列v=[v1,v2,v3,v4,v5,v6]の逆行列v^-1をuとする.

u=[u11,u12,u13,u14,u15,u16]

  [u21,u22,u23,u24,u25,u26]

  [u31,u32,u33,u34,u35,u36]

  [u41,u42,u43,u44,u45,u46]

  [u51,u52,u53,u54,u55,u56]

  [u61,u62,u63,u64,u65,u66]

積の2×6行列を

r=[r11,r12,r13,r14,r15,r16]

  [r21,r22,r23,r24,r25,r26]

とする.

r1 =[r11]=[sumu1s+x・u1]

   [r12] [sumu2s+x・u2]

   [r13] [sumu3s+x・u3]

   [r14] [sumu4s+x・u4]

   [r15] [sumu3s+x・u3]

   [r16] [sumu4s+x・u4]

|r1|^2=(Σsumui^2)s^2+2(Σsumui(x・ui))s+(Σ(x・ui)^2)

また,|r2|^2=Σ(y・ui)^2

|r1|^2=|r2|^2となるsは,2次方程式

(Σsumui^2)s^2+2(Σsumui(x・ui))s+(Σ(x・ui)^2−Σ(y・ui)^2)=0

の解である.

r2 =[r21]=[y・u1]

   [r22] [y・u2]

   [r23] [y・u3]

   [r24] [y・u4]

   [r25] [y・u5]

   [r26] [y・u6]

r1・r2=sΣsumui(y・ui)+Σ(x・ui)(y・ui)=0^

s=−Σ(x・ui)(y・ui)/Σsumui(y・ui)

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