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サル・パラダイスよ!誰もいないときは、窓から入れ。 レミ・ボンクール

4次元超立方体の角(その1)

n個の列に1つを加えてn+1個の列にする。

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これは式で表せば、

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ということだ。ではnxnの2次元の平面をn+1に拡張する場合はどうなるか。

まず、2つの方向に列を加える。

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すると、角に1つ分だけ欠けた部分が登場するのでそこに1つを追加する。

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こうしてn+1の平面が完成する。

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これは式で表すと、

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である。この式を忠実に再現したことになる。

次は3次元立方体の場合である。まずは3つの方向に平面を追加する。

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追加した平面と平面の間に列を3ついれる。

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ここでも角に1つだけ欠けた部分が登場するのでそこに1つを追加する。

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こうしてn+1の大きさの立方体が完成する。

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これは式で表すと、

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であり、この場合もこの式を再現した形である。最後の「+1」が最後に追加する角の部分の1個に相当する。

さて、問題は4次元の場合である。式を先に書いてみると、

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これも3次元までと同じような手順で考えることができるような気がする。しかし、そもそも4次元の超立方体の形はよくわからない。

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しかしこの4次元超立方体に追加していくのは、立方体、平面、列、そして角の4種類であり、これらの形は明確にイメージできる。また、追加する個数もそれぞれの個数が4,6,4,1であることも式から明らかである。

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この事実を元に4次元超立方体の形のイメージがつかんでみたい。

気になっているのは最後に登場する「角」である。5次元の場合の式は、


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であり、ここでも最後の「角」が存在する。一般に、

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であるから、全ての次元の超立方体には最後の「角」が存在することになる。この最後の「角」の正体を明らかにしたい。