■DE群多面体の面数公式(その428)

[1]αn:aj=(2/j(j+1))^1/2

[2]βn:aj=(2/j(j+1))^1/2,an=(2/n)^1/2

[3]δn:aj=(2/j(j+1))^1/2,an=(n−2)/√(2n)

 an,bn,dnをもとに体積を比較してみたい.

An=(n+1)an={2(n+1)/n}^1/2

Bn=2^nbn={2^2n+1/n}^1/2

Dn=(2^n-1+2n)dn=(2^n-1+2n)(n−2)/(2n)^1/2

n=3のとき,Dn=(2^n-1)dn=(2^n-1+2n)(n−2)/(2n)^1/2

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  Dn^2−Bn^2

=(2^n-1+2n)^2(n−2)^2/(2n)−2^2n+2/2n

={(2^2n-2+n2^n+1+4n^2)(n^2−4n+4)−2^2n+2}/2n

={−3・2^2n+8n2^n+16n^2

−n・2^2n−8n^22^n−16n^3

+n^2/4・2^2n+2n^32^n+4n^4}/2n

={2^2n(n^2/4−n−3)+2^n(2n^3−8n^2+8n)+(4n^4−16n^3+16n^2)}/2n

={2^2n(n^2/4−n−3)+2^n(2n^3−8n^2+8n)+(4n^4−16n^3+16n^2)}/2n

={2^2n(n/2−3)(n/2+1)+n2^n+1(n−2)^2+4n^2(n−2)^2}/2n

 n=6前後で符号が変わるかもしれないと思われたが,数値計算してみると

  n>4のとき,Dn>Bn

  n=4のとき,Dn=Bn

  n<4のとき,Dn<Bn

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  Dn^2−An^2

=(2^n-1+2n)^2(n−2)^2/(2n)−4(n+1)/2n

も同様に

  n>3のとき,Dn>An

  n=3のとき,Dn=An

  n<3のとき,Dn<An

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