■DE群多面体の面数公式(その4)
【1】Dnの局所幾何学
[1]n−1次元正単体2^n-1個とn−1次元半立方体2n個からなる.
[2]2^n-1+2n胞体.
[3]ファセットが,各頂点まわりのn=(n,1)個ずつ集まる.
[4]n−2次元正単体が,各頂点まわりの2(n,2)個
n−2次元半立方体が,各頂点まわりの(n,2)個集まる.
[5]n−3次元正単体が,各頂点まわりの3(n,3)個
n−3次元半立方体が,各頂点まわりの(n,3)個集まる.
[6]n−k次元正単体が,各頂点まわりのk(n,k)個
n−k次元半立方体が,各頂点まわりの(n,k)個集まる.
これはn−k=1,2の場合でも成り立つのであろうか? この式を検証してみよう.
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3次元:(f0,f1,f2)=(4,6,4) (正四面体)
4次元:(f0,f1,f2,f3)=(8,24,32,16) (正16胞体)
5次元:(f0,f1,f2,f3,f4)=(16,80,160,120,16+10)
6次元:(f0,f1,f2,f3,f4,f5)=(32,240,640,640,192+60,32+12)
7次元:(f0,f1,f2,f3,f4,f5,f6)=(64,672,2240,2800,1344+280,448+84,64+14)
f2は正三角形,f3は正四面体,f4以上で2種類の形の各々の和
である.
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頂点次数をmとして
f1=m/2・f0
2次元:m=1
3次元:m=3
4次元:m=6
5次元:m=10
6次元:m=15
7次元:m=21
一般に,m=n(n−1)/2
f2=k/3・f0
3次元:k=3
4次元:k=12
5次元:k=30
6次元:k=60
7次元:k=105
一般に,k=n(n−1)(n−2)/2,n>3
f3はどちらの方法でも求めることができるが,ここでは
f3=k/4・f0
を用いる.
3次元:k=4
4次元:k=8
5次元:k=30
6次元:k=80
7次元:k=175
この一般式は
k(n,k)+(n,k)
において,k=n−3としたものになるから,
(n−2)(n,3)=n(n−1)(n−2)^2/6,n>3
になるはずである.
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[まとめ]
局所幾何学の結果も大域幾何学の結果に呼応したものといえる.
f1=n(n−1)/4・f0
f2=n(n−1)(n−2)/6・f0,n>3
f3=n(n−1)(n−2)^2/24・f0,n>3
fk={k(n,k)/(n−k+1)+(n,k)/2^n-k-1}f0
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