4次元空間に下記の5点があったとします。
(100, 0, 0, 0) (0, 100, 0, 0) (0, 0, 100, 0) (100, 100, 100, 0) (0, 0, 0, 100)
この時に、5点で囲まれる領域のイメージが知りたいです。 自分が考えたのは4次元の点を (x, y, z, t)とし、 tを少しずつずらしていきます。 tが0の時は、上記のうち4点がt=0となっているので、 それらを結ぶと三角錐のような形をしていて、 t=100の時は上記のうち1点だけ存在しています。
改めて上記5点で囲まれる空間をイメージすると、 空間はt=0からt=100まで存在していて、 t=0の時は三角錐、そしてそれがt=100に向かって 小さくなり、t=100では点になる?
このイメージは正しいですか?
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No.32117 - 2015/07/12(Sun) 09:58:28
| ☆ Re: 4次元空間において、5点で囲まれる領域のイメージについて / らすかる | | | 1次元下げて (100,0,0) (0,100,0) (100,100,0) (0,0,100) で考えると同様のイメージ(z=0→100で三角形→1点)に なりますので、正しいと思います。
もう少しきちんと考えると A(100,0,0,0) B(0,100,0,0) C(0,0,100,0) D(100,100,100,0) E(0,0,0,100) として各辺をs(0≦s≦100)でパラメータ表示すると AB=(100-s,s,0,0) AC=(100-s,0,s,0) AD=(100,s,s,0) AE=(100-s,0,0,s) BC=(0,100-s,s,0) BD=(s,100,s,0) BE=(0,100-s,0,s) CD=(s,s,100,0) CE=(0,0,100-s,s) DE=(100-s,100-s,100-s,s) t=s(0<t<100)はAE,BE,CE,DEと交わり、交点は AE=(100-t,0,0,t) BE=(0,100-t,0,t) CE=(0,0,100-t,t) DE=(100-t,100-t,100-t,t) つまり三次元空間でいう AE=(100-t,0,0) BE=(0,100-t,0) CE=(0,0,100-t) DE=(100-t,100-t,100-t) という一辺が(100-t)√2の正四面体になりますので、 やはり上のイメージで正しいと思います。
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No.32118 - 2015/07/12(Sun) 11:02:29 |
| ☆ Re: 4次元空間において、5点で囲まれる領域のイメージについて / 4次元空間初心者 | | | らすかる様
詳細説明ありがとうございます。 とても分かりやすい説明で助かりました。
tを固定して、例えばt=0であれば三角錐となり、 t=0であれば点ということですよね。
現在の課題ですが、4次元のある点 (a, b, c, d) が 上記領域に収まっているかどうかを知りたいです。 イメージが湧きましたので、あとは計算式を立てていきます。
1つ例を挙げると、例えば (1, 1, 1, 100) が 上記領域に収まっているか知りたい場合、 t=100ですので、上記領域は点 (0, 0, 0, 100) と なっている筈です。 ですので、 (1, 1, 1, 100) は上記領域に 収まっていないという判断で問題ないでしょうか?
また、ちょっと気になっているのが、 上記手法 (M) の考え方を (t, x, y, z) という 考え方 (N) にしても、(M) で収まっている点というのは (N) という考え方に変更しても収まるし、 (M) で収まらない点は (N) でも収まらないという 考え方で正しいでしょうか?
※ (N) の手法というのは、1つ目のパラメータを スライドさせていくようなイメージです。
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No.32120 - 2015/07/12(Sun) 12:02:08 |
| ☆ Re: 4次元空間において、5点で囲まれる領域のイメージについて / 4次元空間初心者 | | | >> t=0であれば点ということですよね。
この部分はt=100に訂正させてください。 失礼致しました。
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No.32121 - 2015/07/12(Sun) 12:03:41 |
| ☆ Re: 4次元空間において、5点で囲まれる領域のイメージについて / らすかる | | | > (1, 1, 1, 100) は上記領域に > 収まっていないという判断で問題ないでしょうか? 問題ないと思います。
> 上記手法 (M) の考え方を (t, x, y, z) という > 考え方 (N) にしても、(M) で収まっている点というのは > (N) という考え方に変更しても収まるし、 > (M) で収まらない点は (N) でも収まらないという > 考え方で正しいでしょうか? 正しいはずですね。
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No.32122 - 2015/07/12(Sun) 12:11:23 |
| ☆ Re: 4次元空間において、5点で囲まれる領域のイメージについて / 4次元空間初心者 | | | らすかる様
ご回答頂き、ありがとうございます。
(M) と (N) の手法で、ある点が領域に含まれるか どうかを分析する例を考えてみたのですが、 こんな感じでよいでしょうか?
///////////////////////////////////////////-> まず、 (M) の手法ですと、(0, 50, 50, 0) という点は 上記領域に収まっていると思います。
※t=0においては上記の点はBC上に乗っているからです。
今度は、上記の点を (N) の手法で考えた場合、 上記領域はt=0においては点B, C, Eによって 三角形平面を形成します。 この時 (t=0) 、上記の点 (50, 50, 0) という点は、 三角形平面のBC上に存在しているため、 上記領域に含まれます。 ///////////////////////////////////////////<-
たびたびの質問で申し訳ありません・・・。
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No.32127 - 2015/07/12(Sun) 13:27:46 |
| ☆ Re: 4次元空間において、5点で囲まれる領域のイメージについて / らすかる | | | 問題ないと思いますが、(0,50,50,0)は BCの中点ですから、「t=0」のように考えなくても 領域に含まれることはただちにわかりますね。
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No.32128 - 2015/07/12(Sun) 18:31:18 |
| ☆ Re: 4次元空間において、5点で囲まれる領域のイメージについて / 4次元空間初心者 | | | らすかる様
ご回答ありがとうございます。 >> 問題ないと思いますが、(0,50,50,0)は >> BCの中点ですから、「t=0」のように考えなくても >> 領域に含まれることはただちにわかりますね。
言われてみればそうですね。 ご指摘頂き、ありがとうございます。
なんとか本問題を解決できそうです。 改めて本当に感謝致します。
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No.32130 - 2015/07/12(Sun) 19:54:41 |
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