■ピックの公式の一般化(その19)

 次元dの格子多面体(格子を頂点とする多面体)のn倍ふくらましに属する格子点の個数はnに関するd次の多項式であり、エルハート多項式と呼ばれる。

1950年代のエルハートの研究はピックの公式の高次元への華麗なる一般化と解釈できる.

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【1】格子四面体

(0,0,0),(1,0,0),(0,1,0),(1,1,m)を格子四面体の頂点とすると

n倍ふくらましnPに属する格子点の個数は(エルハート多項式)

m/n^3+n^2+(12-m)n/6+1

n倍ふくらましの内部(nP-∂nP)に属する格子点の個数は(エルハート相互法則)

m/n^3-n^2+(12-m)n/6-1

となる

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【2】下限定理

次元dの格子多面体の内部に属する格子点の個数をc(P),境界に属する格子点の個数をb(P)とすると

Vol(P)>={(d-1)b(P)+dc(P)-d^2+2}/d!

を満たす

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