■対蹠点までの距離(その137)

 正八面体を頂点近くで裁断すると、正六角形面8つと正方形面6つアルキメデル立体ができる。

 この切頂八面体(3次元点置換多面体)の頂点を一つ選び、それを北極とする。南極(対蹠点)まで辺をたどっていけば、何ステップで到達できるだろうか?

 これを母関数の形で書くと

  1+3x+5x^2+6x^3+5x^4+3x^5+x^6  

となる。これは6辺をたどっていけば対蹠点に到達できることを意味している。

 他の3次元正多面体・準正多面体については割愛するが、途中で途切れるパスもあって、係数が左右対称にならないこともある。

 母関数=0とおいた式は当該多面体の対称性を表す固有方程式になっているものもあるが、一般にその解は実数もあれば複素数もあり、|x|<1もあれば|x|>1もあり、混沌としている。

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[1]立方体

  1+3x+3x^2+x^3=(1+x)^3

  実数解3

[2]正八面体

  1+4x+x^2

  実数解2

[3]正12方体

  1+3x+6x^2+6x^3+53^4+x^5=(1+x)(1+2x+4x^2+2x^3+x^4)

  実数解1、複素数解4

[4]正20面体

  1+5x+5x^2+x^3=(1+x)(1+4x+x^2)

  実数解3

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