■DE群多面体の面数公式(その3)
【1】Dnの大域幾何学
半立方体では
3次元:(4,6,4) (正四面体)
4次元:(8,24,32,16) (正16胞体)
5次元:(16,80,160,120,26)
6次元:(32,240,640,640,252,44)
7次元:(64,672,2240,2800,1624,532,78)
であるが,漸化式を解くと,
f(n,0)=2^n-1
f(n,1)=2^n-2(n−1)n/2
f(n,2)=2^n-2n(n−1)(n−2)/3
f(n,3)=2^n-4n(n−1)(n−2)^2/3
f(n,n−1)=2^n-1+2n
が得られる.
検証してみると
f(n,0)=2^n-1 → OK
f(n,1)=2^n-2(n−1)n/2 → OK
f(n,2)=2^n-2n(n−1)(n−2)/3 → OK
f(n,3)=2^n-4n(n−1)(n−2)^2/3 → OK
f(n,n−1)=2^n-1+2n → n>3のとき,OK
であった.
f(n,k)=n!/(k+1)!(n−k)!{2^n-1(n−k)+2^n-k(k+1)}
ときれいな形にまとまった.これは
f(n,k)=n次元立方体のk面数+2^n-k-2(n次元立方体のn−k−1面数)
になっている.この式を検証してみたところ,・・・
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[1]k=2のとき
f(n,2)=n(n−1)/6{2^n-1(n−2)+2^n-2・3}
=n(n−1)/6・{2^n-2(2n−1)}→NG
正しくは
f(n,2)=2^n-2n(n−1)(n−2)/3
[2]k=3のとき
f(n,3)=n(n−1)(n−2)/24・{2^n-1(n−3)+2^n-1}
=2n-1n(n−1)(n−2)^2/24→OK
[3]k=n−1のとき
f(n,n−1)=n!/n!{2^n-1+2n}=2^n-1+2n→OK
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【まとめ】
f(n,0)=2^n-1
f(n,1)=2^n-2(n−1)n/2
f(n,2)=2^n-2n(n−1)(n−2)/3
f(n,3)=2^n-4n(n−1)(n−2)^2/3
f(n,k)=n!/(k+1)!(n−k)!{2^n-1(n−k)+2^n-k(k+1)} k>2のとき
f(n,n−1)=2^n-1+2n → n>3のとき
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