■サマーヴィルの等面四面体(その814)
t0,1,2,3α4:(2,1,0,−1,−2)に関連して,置換多面体を取り上げる.
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切頂八面体(3次元置換多面体)では頂点に4桁の数字をラベルし,隣接する頂点(辺で結ばれる頂点)にはその互換となる数字をラベルする.たとえば1234に隣接する頂点には
2143,1324,1243
がくる.これが多面体を取り囲むわけであるから,その頂点数は4!=24となる.
置換多面体の空間充填性を最も簡単に説明するためには,全体を1次元あげて,n+1次元空間内のn次元超平面をとるとよい.ラベルされた数字を座標とみなすと,切頂八面体は3次元超平面
x+y+z+w=10
として扱うことができる.
これが3次元超平面をタイルすることがわかればよい.そこで(1,1,1,1)と直交する4ベクトル
(1,1,1,−3),(1,1,−3,1)
> (1,−3,1,1),(−3,1,1,1)
を選び,平行移動させるのである.
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一般に,並進ベクトルは
(x1,x2,・・・,xn)
x1+x2+・・・+xn=0
x1=x2=・・・=xn (mod n)
となるようなn個のベクトルを選ぶことになる.
[1]正六角形の場合
x+y+z+w=6
(1,1,−2),(1,−2,1),(−2,1,1,)
[2]4次元置換多面体の場合
x+y+z+w=15
(1,1,1,1,−4),(1,1,1,−4,1)
(1,1,−4,1,1),(1,−4,1,1,1)
(−4,1,−4,1,1)
x1=x2=・・・=xn=1 (mod n)
としてよさそうである.
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