WikiDer > Список правильных многогранников и соединений

List of regular polytopes and compounds

Пример правильных многогранников
Правильные (2D) полигоны
ВыпуклыйЗвезда
Обычный pentagon.svg
{5}
Звездный многоугольник 5-2.svg
{5/2}
Правильные (3D) многогранники
ВыпуклыйЗвезда
Dodecahedron.png
{5,3}
Малый звездчатый додекаэдр.png
{5/2,5}
Обычные 2D-тесселяции
ЕвклидовоГиперболический
Равномерная черепица 44-t0.svg
{4,4}
H2-5-4-dual.svg
{5,4}
Правильные 4D многогранники
ВыпуклыйЗвезда
Каркас Schlegel 120-cell.png
{5,3,3}
Ortho solid 010-однородный полихорон p53-t0.png
{5/2,5,3}
Обычные 3D-мозаики
ЕвклидовоГиперболический
Cubic honeycomb.png
{4,3,4}
Гиперболические ортогональные додекаэдрические соты.png
{5,3,4}

На этой странице перечислены правильные многогранники и регулярный многогранники в Евклидово, сферический и гиперболический пробелы.

В Символ Шлефли описывает каждую регулярную мозаику п-сфера, евклидовы и гиперболические пространства. Символ Шлефли, описывающий п-полигранник эквивалентно описывает тесселяцию (п - 1) -сфера. Кроме того, симметрия правильного многогранника или мозаики выражается как Группа Коксетера, который Coxeter выражается идентично символу Шлефли, за исключением квадратных скобок, обозначение, которое называется Обозначение Кокстера. Другой связанный символ - это Диаграмма Кокстера-Дынкина который представляет группу симметрии без колец, а представляет собой правильный многогранник или мозаику с кольцом в первом узле. Например, куб имеет символ Шлефли {4,3}, а с его октаэдрическая симметрия, [4,3] или CDel node.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png, она представлена ​​диаграммой Кокстера CDel node 1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png.

Правильные многогранники группируются по размерности и подгруппируются по выпуклым, невыпуклым и бесконечным формам. Невыпуклые формы используют те же вершины, что и выпуклые формы, но имеют пересекающиеся грани. Бесконечные формы мозаика одномерное евклидово пространство меньшей размерности.

Бесконечные формы могут быть расширены для тесселяции гиперболическое пространство. Гиперболическое пространство похоже на нормальное пространство в маленьком масштабе, но параллельные линии расходятся на расстоянии. Это позволяет фигурам вершин иметь отрицательные угловые дефекты, как вершину с семью равносторонние треугольники и позволяя ему лечь ровно. Это невозможно сделать в обычной плоскости, но можно сделать в правильном масштабе гиперболической плоскости.

Более общее определение правильных многогранников, не имеющих простых символов Шлефли, включает правильные косые многогранники и обычные косые апейотопы с неплоскими грани или же фигуры вершин.

Обзор

В этой таблице приведены сводные данные о количестве обычных многогранников по размерности.

Дим.КонечныйЕвклидовоГиперболическийСоединения
ВыпуклыйЗвездаПерекосВыпуклыйКомпактныйЗвездаПаракомпактВыпуклыйЗвезда
1100100000
21100
354?350
4610?140112620
530?354200
630?100500
730?100030
830?100060
9+30?1000[а]0
  1. ^ 1, если количество измерений имеет вид 2k - 1; 2, если количество измерений имеет вид 2k; 0 в противном случае.

Не существует евклидовых регулярных звездных мозаик в любом количестве измерений.

Одно измерение

Узел Кокстера markup1.pngА Диаграмма Кокстера представляют зеркальные "плоскости" как узлы и помещают кольцо вокруг узла, если точка нет на самолете. А дион { }, CDel node 1.png, это точка п и его точка зеркального отображения п', и отрезок прямой между ними.

Одномерный многогранник или 1-многогранник является замкнутым отрезок, ограниченный двумя своими конечными точками. 1-многогранник регулярен по определению и представлен Символ Шлефли { },[1][2] или Диаграмма Кокстера с одним кольцевым узлом, CDel node 1.png. Норман Джонсон называет это дион[3] и дает ему символ Шлефли {}.

Хотя как многогранник он тривиален, он выглядит как края многоугольников и других многогранников более высокой размерности.[4] Он используется в определении однородные призмы как символ Шлефли {} × {p} или диаграмма Кокстера CDel node 1.pngCDel 2.pngCDel node 1.pngCDel p.pngCDel node.png как Декартово произведение отрезка и правильного многоугольника.[5]

Два измерения (многоугольники)

Двумерные многогранники называются полигоны. Правильные многоугольники равносторонний и циклический. P-угольный правильный многоугольник представлен как Символ Шлефли {п}.

Обычно только выпуклые многоугольники считаются обычными, но звездные многоугольники, словно пентаграмма, также можно считать регулярным. Они используют те же вершины, что и выпуклые формы, но соединяются альтернативным соединением, которое проходит по кругу более одного раза для завершения.

Звездные полигоны следует называть невыпуклый скорее, чем вогнутый потому что пересекающиеся ребра не порождают новых вершин, и все вершины существуют на границе круга.

Выпуклый

Символ Шлефли {p} представляет собой обычный п-угольник.

ИмяТреугольник
(2-симплекс)
Квадрат
(2-ортоплекс)
(2-куб)
Пентагон
(2-пятиугольный
многогранник
)
ШестиугольникСемиугольникВосьмиугольник
Schläfli{3}{4}{5}{6}{7}{8}
СимметрияD3, [3]D4, [4]D5, [5]D6, [6]D7, [7]D8, [8]
CoxeterCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel node 1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel node 1.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel node 1.pngCDel 6.pngCDel node.pngCDel node 1.pngCDel 7.pngCDel node.pngCDel node 1.pngCDel 8.pngCDel node.png
ИзображениеОбычный треугольник .svgПравильный четырехугольник.svgОбычный pentagon.svgОбычный hexagon.svgОбычный heptagon.svgОбычный octagon.svg
ИмяНонагон
(Девятиугольник)
ДекагонHendecagonДодекагонТрехугольникТетрадекагон
Schläfli{9}{10}{11}{12}{13}{14}
СимметрияD9, [9]D10, [10]D11, [11]D12, [12]D13, [13]D14, [14]
ДынкинCDel node 1.pngCDel 9.pngCDel node.pngCDel node 1.pngCDel 10.pngCDel node.pngCDel node 1.pngCDel 11.pngCDel node.pngCDel node 1.pngCDel 12.pngCDel node.pngCDel node 1.pngCDel 13.pngCDel node.pngCDel node 1.pngCDel 14.pngCDel node.png
ИзображениеОбычный nonagon.svgОбычный decagon.svgОбычный hendecagon.svgОбычный dodecagon.svgОбычный tridecagon.svgОбычный tetradecagon.svg
ИмяПентадекагонШестиугольникГептадекагонВосьмиугольникEnneadecagonИкосагон... п-гон
Schläfli{15}{16}{17}{18}{19}{20}{п}
СимметрияD15, [15]D16, [16]D17, [17]D18, [18]D19, [19]D20, [20]Dп, [п]
ДынкинCDel node 1.pngCDel 15.pngCDel node.pngCDel node 1.pngCDel 16.pngCDel node.pngCDel node 1.pngCDel 17.pngCDel node.pngCDel node 1.pngCDel 18.pngCDel node.pngCDel node 1.pngCDel 19.pngCDel node.pngCDel node 1.pngCDel 20.pngCDel node.pngCDel node 1.pngCDel p.pngCDel node.png
ИзображениеОбычный pentadecagon.svgОбычный hexadecagon.svgОбычный heptadecagon.svgОбычный octadecagon.svgОбычный enneadecagon.svgОбычный icosagon.svg

Сферический

Регулярный Digon {2} можно рассматривать как выродиться правильный многоугольник. Это может быть реализовано невырожденно в некоторых неевклидовых пространствах, например, на поверхности сфера или же тор.

ИмяМоногонДигон
Символ Шлефли{1}{2}
СимметрияD1, [ ]D2, [2]
Диаграмма КокстераCDel node.png или же CDel узел h.pngCDel 2x.pngCDel node.pngCDel node 1.pngCDel 2x.pngCDel node.png
ИзображениеMonogon.svgDigon.svg

Звезды

Существует бесконечно много правильных звездных многогранников в двух измерениях, символы Шлефли которых состоят из рациональных чисел {п/м}. Они называются звездные многоугольники и разделять то же самое расположение вершин выпуклых правильных многоугольников.

В общем, для любого натурального числа п, есть n-конечные звезды правильные многоугольные звезды с символами Шлефли {п/м} для всех m таких, что м < п/ 2 (строго говоря {п/м}={п/(пм)}) и м и п находятся совмещать (как таковые, все звёздчатые формы многоугольника с простым числом сторон будут правильными звёздами). Случаи, когда м и п не взаимно просты, называются составные многоугольники.

ИмяПентаграммаГептаграммыОктаграммаЭннеаграммыДекаграмма...н-граммы
Schläfli{5/2}{7/2}{7/3}{8/3}{9/2}{9/4}{10/3}{п / д}
СимметрияD5, [5]D7, [7]D8, [8]D9, [9],D10, [10]Dп, [п]
CoxeterCDel node 1.pngCDel 5.pngCDel rat.pngCDel d2.pngCDel node.pngCDel node 1.pngCDel 7.pngCDel rat.pngCDel d2.pngCDel node.pngCDel node 1.pngCDel 7.pngCDel rat.pngCDel d3.pngCDel node.pngCDel node 1.pngCDel 8.pngCDel rat.pngCDel d3.pngCDel node.pngCDel node 1.pngCDel 9.pngCDel rat.pngCDel d2.pngCDel node.pngCDel node 1.pngCDel 9.pngCDel rat.pngCDel d4.pngCDel node.pngCDel node 1.pngCDel 10.pngCDel rat.pngCDel d3.pngCDel node.pngCDel node 1.pngCDel p.pngCDel rat.pngCDel dq.pngCDel node.png
ИзображениеЗвездный многоугольник 5-2.svgЗвездный многоугольник 7-2.svgЗвездный многоугольник 7-3.svgЗвездный многоугольник 8-3.svgЗвездный многоугольник 9-2.svgЗвездный многоугольник 9-4.svgЗвездный многоугольник 10-3.svg 
Правильные звездчатые многоугольники до 20 сторон
Правильный звездообразный многоугольник 11-2.svg
{11/2}
Правильный звездообразный многоугольник 11-3.svg
{11/3}
Правильный звездообразный многоугольник 11-4.svg
{11/4}
Правильный звездообразный многоугольник 11-5.svg
{11/5}
Правильный звездообразный многоугольник 12-5.svg
{12/5}
Правильный звездообразный многоугольник 13-2.svg
{13/2}
Правильный звездообразный многоугольник 13-3.svg
{13/3}
Правильный звездообразный многоугольник 13-4.svg
{13/4}
Правильный звездообразный многоугольник 13-5.svg
{13/5}
Правильный звездообразный многоугольник 13-6.svg
{13/6}
Правильный звездообразный многоугольник 14-3.svg
{14/3}
Правильный звездообразный многоугольник 14-5.svg
{14/5}
Правильный звездообразный многоугольник 15-2.svg
{15/2}
Правильный звездообразный многоугольник 15-4.svg
{15/4}
Правильный звездообразный многоугольник 15-7.svg
{15/7}
Правильный звездообразный многоугольник 16-3.svg
{16/3}
Правильный звездообразный многоугольник 16-5.svg
{16/5}
Правильный звездообразный многоугольник 16-7.svg
{16/7}
Правильный звездообразный многоугольник 17-2.svg
{17/2}
Правильный звездообразный многоугольник 17-3.svg
{17/3}
Правильный звездообразный многоугольник 17-4.svg
{17/4}
Правильный звездообразный многоугольник 17-5.svg
{17/5}
Правильный звездообразный многоугольник 17-6.svg
{17/6}
Правильный звездообразный многоугольник 17-7.svg
{17/7}
Правильный звездообразный многоугольник 17-8.svg
{17/8}
Правильный звездообразный многоугольник 18-5.svg
{18/5}
Правильный звездообразный многоугольник 18-7.svg
{18/7}
Правильный звездообразный многоугольник 19-2.svg
{19/2}
Правильный звездообразный многоугольник 19-3.svg
{19/3}
Правильный звездообразный многоугольник 19-4.svg
{19/4}
Правильный звездообразный многоугольник 19-5.svg
{19/5}
Правильный звездообразный многоугольник 19-6.svg
{19/6}
Правильный звездообразный многоугольник 19-7.svg
{19/7}
Правильный звездообразный многоугольник 19-8.svg
{19/8}
Правильный звездообразный многоугольник 19-9.svg
{19/9}
Правильный звездообразный многоугольник 20-3.svg
{20/3}
Правильный звездообразный многоугольник 20-7.svg
{20/7}
Правильный звездообразный многоугольник 20-9.svg
{20/9}

Звездные многоугольники, которые могут существовать только как сферические мозаики, аналогично моногонам и двуугольникам, могут существовать (например: {3/2}, {5/3}, {5/4}, {7/4}, {9 / 5}), однако они, по-видимому, не были подробно изучены.

Также существуют не удалось звездчатые многоугольники, такие как пьянка, которые не покрывают поверхность круга конечное число раз.[6]

Наклон полигонов

В трехмерном пространстве правильный косой многоугольник называется антипризматический многоугольник, с расположение вершин из антипризма, и подмножество ребер, зигзагообразных между верхним и нижним многоугольниками.

Пример правильных косых зигзагообразных многоугольников
ШестиугольникВосьмиугольникДекагоны
D3D, [2+,6]D4d, [2+,8]D5d, [2+,10]
{3}#{ }{4}#{ }{5}#{ }{5/2}#{ }{5/3}#{ }
Наклон многоугольника в треугольной антипризме.pngНаклонный многоугольник в квадратной антипризме.pngПравильный косой многоугольник в пятиугольной антипризме.pngПравильный косой многоугольник в пентаграмматической антипризме.pngПравильный косой многоугольник в пентаграмме cross-antiprism.png

В четырехмерном пространстве правильный наклонный многоугольник может иметь вершины на Клиффорд тор и связаны Смещение Клиффорда. В отличие от антипризматических косых многоугольников, косые многоугольники при двойном повороте могут иметь нечетное количество сторон.

Их можно увидеть в Полигоны Петри из выпуклые правильные 4-многогранники, видимые как правильные плоские многоугольники по периметру проекции плоскости Кокстера:

ПентагонВосьмиугольникДодекагонТриаконтагон
4-симплексный t0.svg
5-элементный
4-orthoplex.svg
16 ячеек
24-элементный t0 F4.svg
24-элементный
Граф из 600 ячеек H4.svg
600 ячеек

Три измерения (многогранники)

В трех измерениях многогранники называются многогранники:

Правильный многогранник с Символ Шлефли {p, q}, диаграммы Кокстера CDel node 1.pngCDel p.pngCDel node.pngCDel q.pngCDel node.png, имеет правильный тип лица {p} и правильный вершина фигура {q}.

А вершина фигура (многогранника) - это многоугольник, который можно увидеть, соединяя те вершины, которые находятся на расстоянии одного ребра от данной вершины. За правильные многогранники, эта вершина всегда является правильным (и плоским) многоугольником.

Существование правильного многогранника {p, q} ограничивается неравенством, связанным с фигурой вершины угловой дефект:

Перечисляя перестановки, мы находим пять выпуклых форм, четыре звездчатые формы и три плоских мозаики, все с многоугольниками {p} и {q}, ограниченными: {3}, {4}, {5}, {5/2} и {6} .

За пределами евклидова пространства существует бесконечное множество регулярных гиперболических мозаик.

Выпуклый

Пять выпуклых обычных многогранники называются Платоновы тела. В вершина фигура дается с каждым количеством вершин. Все эти многогранники имеют Эйлерова характеристика (χ) из 2.

ИмяSchläfli
{p, q}
Coxeter
CDel node 1.pngCDel p.pngCDel node.pngCDel q.pngCDel node.png
Изображение
(твердый)
Изображение
(сфера)
Лица
{п}
КраяВершины
{q}
СимметрияДвойной
Тетраэдр
(3-симплексный)
{3,3}CDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngМногогранник 4b.pngРавномерная черепица 332-t2.png4
{3}
64
{3}
Тd
[3,3]
(*332)
(себя)
Шестигранник
Куб
(3-куб)
{4,3}CDel node 1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngМногогранник 6.pngРавномерная черепица 432-t0.png6
{4}
128
{3}
Очас
[4,3]
(*432)
Октаэдр
Октаэдр
(3-ортоплекс)
{3,4}CDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.pngМногогранник 8.pngРавномерная черепица 432-t2.png8
{3}
126
{4}
Очас
[4,3]
(*432)
Куб
Додекаэдр{5,3}CDel node 1.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngМногогранник 12.pngРавномерная черепица 532-t0.png12
{5}
3020
{3}
ячас
[5,3]
(*532)
Икосаэдр
Икосаэдр{3,5}CDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel node.pngМногогранник 20.pngРавномерная черепица 532-t2.png20
{3}
3012
{5}
ячас
[5,3]
(*532)
Додекаэдр

Сферический

В сферическая геометрия, обычный сферические многогранники (мозаики из сфера) существуют, которые в противном случае были бы вырожденными как многогранники. Эти Hosohedra {2, n} и их двойственные дигедра {n, 2}. Coxeter называет такие случаи «неправильной» мозаикой.[7]

Первые несколько случаев (n от 2 до 6) перечислены ниже.

Хосоэдра
ИмяSchläfli
{2, п}
Coxeter
диаграмма
Изображение
(сфера)
Лица
{2}π / p
КраяВершины
{п}
СимметрияДвойной
Дигональный осоэдр{2,2}CDel node 1.pngCDel 2x.pngCDel node.pngCDel 2x.pngCDel node.pngСферический двуглавый hosohedron.png2
{2}π / 2
22
{2}π / 2
D
[2,2]
(*222)
Себя
Тригональный осоэдр{2,3}CDel node 1.pngCDel 2x.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngСферический треугольник hosohedron.png3
{2}π / 3
32
{3}
D
[2,3]
(*322)
Тригональный диэдр
Квадратный осоэдр{2,4}CDel node 1.pngCDel 2x.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.pngСферический квадратный hosohedron.png4
{2}π / 4
42
{4}
D
[2,4]
(*422)
Квадратный диэдр
Пятиугольный осоэдр{2,5}CDel node 1.pngCDel 2x.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel node.pngСферический пятиугольный hosohedron.png5
{2}π / 5
52
{5}
D
[2,5]
(*522)
Пятиугольный диэдр
Шестиугольный осоэдр{2,6}CDel node 1.pngCDel 2x.pngCDel node.pngCDel 6.pngCDel node.pngСферический шестиугольный hosohedron.png6
{2}π / 6
62
{6}
D
[2,6]
(*622)
Шестиугольный диэдр
Дигедра
ИмяSchläfli
{p, 2}
Coxeter
диаграмма
Изображение
(сфера)
Лица
{п}
КраяВершины
{2}
СимметрияДвойной
Дигональный диэдр{2,2}CDel node 1.pngCDel 2x.pngCDel node.pngCDel 2x.pngCDel node.pngДигональный dihedron.png2
{2}π / 2
22
{2}π / 2
D
[2,2]
(*222)
Себя
Тригональный диэдр{3,2}CDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 2x.pngCDel node.pngTrigonal dihedron.png2
{3}
33
{2}π / 3
D
[3,2]
(*322)
Тригональный осоэдр
Квадратный диэдр{4,2}CDel node 1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 2x.pngCDel node.pngТетрагональный диэдр.png2
{4}
44
{2}π / 4
D
[4,2]
(*422)
Квадратный осоэдр
Пятиугольный диэдр{5,2}CDel node 1.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel 2x.pngCDel node.pngПятиугольный диэдр.png2
{5}
55
{2}π / 5
D
[5,2]
(*522)
Пятиугольный осоэдр
Шестиугольный диэдр{6,2}CDel node 1.pngCDel 6.pngCDel node.pngCDel 2x.pngCDel node.pngШестиугольный диэдр.png2
{6}
66
{2}π / 6
D
[6,2]
(*622)
Шестиугольный осоэдр

Звезды-дигедры и осоэдры {п/q, 2} и {2,п/q} также существуют для любого звездного многоугольника {п/q}.

Звезды

Регулярный звездные многогранники называются Многогранники Кеплера – Пуансо а их четыре, исходя из расположение вершин из додекаэдр {5,3} и икосаэдр {3,5}:

В качестве сферические мозаики, эти звездные формы многократно перекрывают сферу, называемую ее плотность, равное 3 или 7 для этих форм. Изображения мозаики показывают одиночный сферический многоугольник лицо в желтом.

ИмяИзображение
(скелетный)
Изображение
(твердый)
Изображение
(сфера)
Звездчатость
диаграмма
Schläfli
{p, q} и
Coxeter
Лица
{п}
КраяВершины
{q}
верф.
χПлотностьСимметрияДвойной
Малый звездчатый додекаэдрСкелет Ст12, размер m.pngМалый звездчатый додекаэдр (серый с желтой гранью) .svgМаленький звездчатый додекаэдр tiling.pngПервая звездчатая форма додекаэдра facets.svg{5/2,5}
CDel node.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel rat.pngCDel d2.pngCDel node 1.png
12
{5/2}
Звездный многоугольник 5-2.svg
3012
{5}
Обычный pentagon.svg
−63ячас
[5,3]
(*532)
Большой додекаэдр
Большой додекаэдрСкелет Gr12, размер m.pngБольшой додекаэдр (серый с желтой гранью) .svgБольшой додекаэдр tiling.pngВторая звездчатая форма додекаэдра Facets.svg{5,5/2}
CDel node 1.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel rat.pngCDel d2.pngCDel node.png
12
{5}
Обычный pentagon.svg
3012
{5/2}
Звездный многоугольник 5-2.svg
−63ячас
[5,3]
(*532)
Малый звездчатый додекаэдр
Большой звездчатый додекаэдрКаркас GrSt12, размер s.pngБольшой звездчатый додекаэдр (серый с желтой гранью) .svgБольшой звездчатый додекаэдр tiling.pngТретья звездчатость додекаэдра facets.svg{5/2,3}
CDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel rat.pngCDel d2.pngCDel node 1.png
12
{5/2}
Звездный многоугольник 5-2.svg
3020
{3}
Обычный треугольник .svg
27ячас
[5,3]
(*532)
Большой икосаэдр
Большой икосаэдрСкелет Gr20, размер m.pngБольшой икосаэдр (серый с желтой гранью) .svgБольшой икосаэдр tiling.pngБольшой звездчатый икосаэдр Facets.svg{3,5/2}
CDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel rat.pngCDel d2.pngCDel node.png
20
{3}
Обычный треугольник .svg
3012
{5/2}
Звездный многоугольник 5-2.svg
27ячас
[5,3]
(*532)
Большой звездчатый додекаэдр

Бесконечно много не удалось звездные многогранники. Это также сферические мозаики со звездными многоугольниками в символах Шлефли, но они не покрывают сферу конечное число раз. Вот некоторые примеры: {5 / 2,4}, {5 / 2,9}, {7 / 2,3}, {5 / 2,5 / 2}, {7 / 2,7 / 3}, {4, 5/2} и {3,7 / 3}.

Косые многогранники

Правильные косые многогранники являются обобщениями на множество правильный многогранник которые включают возможность неплоских фигуры вершин.

Для четырехмерных косых многогранников Кокстер предложил модифицированный Символ Шлефли {l, m | n} для этих фигур, причем {l, m} подразумевает вершина фигура, м l-угольники вокруг вершины и п-гональные отверстия. Их вершинные фигуры перекос многоугольников, зигзагами между двумя плоскостями.

Правильные косые многогранники, представленные {l, m | n}, подчиняются этому уравнению:

2 sin (π / l) sin (π / m) = cos (π / n)

Четыре из них можно увидеть в четырех измерениях как подмножество лиц четырех правильные 4-многогранники, разделяя то же самое расположение вершин и расположение кромок:

4-симплексный t03.svg4-симплексный t12.svg24-элементный t03 F4.svg24-элементный t12 F4.svg
{4, 6 | 3}{6, 4 | 3}{4, 8 | 3}{8, 4 | 3}

Четыре измерения

Обычный 4-многогранники с Символ Шлефли есть ячейки типа , лица типа , фигурные края, и фигуры вершин .

  • А вершина фигура (4-многогранника) - это многогранник, видимый по расположению соседних вершин вокруг данной вершины. Для правильных 4-многогранников эта вершина является правильным многогранником.
  • An край фигуры многоугольник, видимый по расположению граней по краю. Для правильных 4-многогранников эта фигура ребра всегда будет правильным многоугольником.

Существование правильного 4-многогранника ограничивается существованием правильных многогранников . Предлагаемое название 4-многогранника - «полихорон».[8]

Каждый будет существовать в пространстве, зависящем от этого выражения:

: Гиперсферические соты с 3 пространствами или 4-многогранник
: Евклидовы соты с тремя пространствами.
: Гиперболические соты с 3 пространствами

Эти ограничения допускают 21 форму: 6 - выпуклые, 10 - невыпуклые, один представляет собой евклидовы соты с 3-мя пространствами, а 4 - гиперболические соты.

В Эйлерова характеристика для выпуклых 4-многогранников равен нулю:

Выпуклый

6 выпуклых правильные 4-многогранники показаны в таблице ниже. Все эти 4-многогранники имеют Эйлерова характеристика (χ) 0.

Имя
Schläfli
{p, q, r}
Coxeter
CDel node.pngCDel p.pngCDel node.pngCDel q.pngCDel node.pngCDel r.pngCDel node.png
Клетки
{p, q}
Лица
{п}
Края
{р}
Вершины
{q, r}
Двойной
{г, д, р}
5-элементный
(4-симплексный)
{3,3,3}CDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png5
{3,3}
10
{3}
10
{3}
5
{3,3}
(себя)
8-элементный
(4-куб)
(Тессеракт)
{4,3,3}CDel node 1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png8
{4,3}
24
{4}
32
{3}
16
{3,3}
16 ячеек
16 ячеек
(4-ортоплекс)
{3,3,4}CDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.png16
{3,3}
32
{3}
24
{4}
8
{3,4}
Тессеракт
24-элементный{3,4,3}CDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png24
{3,4}
96
{3}
96
{3}
24
{4,3}
(себя)
120 ячеек{5,3,3}CDel node 1.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png120
{5,3}
720
{5}
1200
{3}
600
{3,3}
600 ячеек
600 ячеек{3,3,5}CDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel node.png600
{3,3}
1200
{3}
720
{5}
120
{3,5}
120 ячеек
5-элементный8-элементный16 ячеек24-элементный120 ячеек600 ячеек
{3,3,3}{4,3,3}{3,3,4}{3,4,3}{5,3,3}{3,3,5}
Каркас (Многоугольник Петри) перекос орфографические проекции
Полный граф K5.svg4-куб graph.svg4-orthoplex.svg24-элементный граф F4.svgCell120Petrie.svgCell600Petrie.svg
Твердый орфографические проекции
Tetrahedron.png
четырехгранный
конверт
(клетка/
по центру вершины)
Hexahedron.png
кубический конверт
(по центру ячейки)
16-cell ortho cell-centered.png
кубический конверт
(по центру ячейки)
Ortho solid 24-cell.png
кубооктаэдр
конверт

(по центру ячейки)
Ortho solid 120-cell.png
усеченный ромбический
триаконтаэдр
конверт

(по центру ячейки)
Ortho solid 600-cell.png
Пентакис
икосододекаэдрический

конверт
(по центру вершины)
Каркас Диаграммы Шлегеля (Перспективная проекция)
Schlegel wireframe 5-cell.png
(по центру ячейки)
Schlegel wireframe 8-cell.png
(по центру ячейки)
Schlegel wireframe 16-cell.png
(по центру ячейки)
Schlegel wireframe 24-cell.png
(по центру ячейки)
Каркас Шлегеля 120-cell.png
(по центру ячейки)
Каркас Шлегеля, 600 ячеек, vertex-centered.png
(по центру вершины)
Каркас стереографические проекции (Гиперсферический)
Стереографический многогранник 5cell.pngСтереографический многогранник 8cell.pngСтереографический многогранник 16cell.pngСтереографический многогранник 24cell.pngСтереографический многогранник 120cell.pngСтереографический многогранник 600cell.png

Сферический

Ди-4-топы и hoso-4-topes существуют как регулярные мозаики 3-сфера.

Обычный ди-4-топы (2 аспекта) включают: {3,3,2}, {3,4,2}, {4,3,2}, {5,3,2}, {3,5,2}, {p, 2 , 2}, а их hoso-4-tope двойники (2 вершины): {2,3,3}, {2,4,3}, {2,3,4}, {2,3,5}, {2,5,3}, {2,2,п}. 4-многогранники вида {2,п, 2} такие же, как {2,2,п}. Также есть случаи {п,2,q} с двугранными ячейками и фигурами хозоэдральных вершин.

Обычные хосо-4-топы как 3-сфера соты
Schläfli
{2,п,q}
Coxeter
CDel node 1.pngCDel 2x.pngCDel node.pngCDel p.pngCDel node.pngCDel q.pngCDel node.png
Клетки
{2,п}π /q
Лица
{2}π /п, π /q
КраяВершиныФигура вершины
{п,q}
СимметрияДвойной
{2,3,3}CDel node 1.pngCDel 2x.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png4
{2,3}π / 3
Сферический треугольник hosohedron.png
6
{2}π / 3, π / 3
42{3,3}
Равномерная черепица 332-t0-1-.png
[2,3,3]{3,3,2}
{2,4,3}CDel node 1.pngCDel 2x.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png6
{2,4}π / 3
Сферический квадратный hosohedron.png
12
{2}π / 4, π / 3
82{4,3}
Равномерная черепица 432-t0.png
[2,4,3]{3,4,2}
{2,3,4}CDel node 1.pngCDel 2x.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.png8
{2,3}π / 4
Сферический треугольник hosohedron.png
12
{2}π / 3, π / 4
62{3,4}
Равномерная черепица 432-t2.png
[2,4,3]{4,3,2}
{2,5,3}CDel node 1.pngCDel 2x.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png12
{2,5}π / 3
Сферический треугольник hosohedron.png
30
{2}π / 5, π / 3
202{5,3}
Равномерная черепица 532-t0.png
[2,5,3]{3,5,2}
{2,3,5}CDel node 1.pngCDel 2x.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel node.png20
{2,3}π / 5
Сферический пятиугольный hosohedron.png
30
{2}π / 3, π / 5
122{3,5}
Равномерная черепица 532-t2.png
[2,5,3]{5,3,2}

Звезды

Есть десять правильные звездные 4-многогранники, которые называются 4-многогранники Шлефли – Гесса. Их вершины опираются на выпуклые 120 ячеек {5,3,3} и 600 ячеек {3,3,5}.

Людвиг Шлефли нашел четыре из них и пропустил последние шесть, потому что он не разрешал формы, которые не соответствовали Эйлерова характеристика на клетках или фигурах вершин (для торов с нулевой дыркой: F + V − E = 2). Эдмунд Гесс (1843–1903) завершил полный список из десяти в своей немецкой книге Einleitung in die Lehre von der Kugelteilung mit besonderer Berücksichtigung ihrer Anwendung auf die Theorie der Gleichflächigen und der gleicheckigen Polyeder (1883)[1].

Есть 4 уникальных расположение кромок и 7 уникальных лица аранжировки из этих 10 правильных звездных 4-многогранников, показанных как ортогональные проекции:

Имя
КаркасТвердыйSchläfli
{p, q, r}
Coxeter
Клетки
{p, q}
Лица
{п}
Края
{р}
Вершины
{q, r}
ПлотностьχГруппа симметрииДвойной
{г, д, р}
Икосаэдрический 120-элементный
(граненый, 600 ячеек)
Schläfli-Hess polychoron-wireframe-3.pngОрто сплошной 007-однородный полихорон 35p-t0.png{3,5,5/2}
CDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel rat.pngCDel d2.pngCDel node.png
120
{3,5}
Икосаэдр.png
1200
{3}
Обычный треугольник .svg
720
{5/2}
Звездный многоугольник 5-2.svg
120
{5,5/2}
Большой додекаэдр.png
4480ЧАС4
[5,3,3]
Маленький звездчатый 120-элементный
Маленький звездчатый 120-элементныйSchläfli-Hess polychoron-wireframe-2.pngOrtho solid 010-однородный полихорон p53-t0.png{5/2,5,3}
CDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel rat.pngCDel d2.pngCDel node 1.png
120
{5/2,5}
Малый звездчатый додекаэдр.png
720
{5/2}
Звездный многоугольник 5-2.svg
1200
{3}
Обычный треугольник .svg
120
{5,3}
Dodecahedron.png
4−480ЧАС4
[5,3,3]
Икосаэдрический 120-элементный
Отличный 120-элементныйSchläfli-Hess polychoron-wireframe-3.pngОрто сплошной 008-однородный полихорон 5п5-t0.png{5,5/2,5}
CDel node 1.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel rat.pngCDel d2.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel node.png
120
{5,5/2}
Большой додекаэдр.png
720
{5}
Обычный pentagon.svg
720
{5}
Обычный pentagon.svg
120
{5/2,5}
Малый звездчатый додекаэдр.png
60ЧАС4
[5,3,3]
Самодвойственный
Гранд 120-элементныйSchläfli-Hess polychoron-wireframe-3.pngОрто сплошной 009-однородный полихорон 53p-t0.png{5,3,5/2}
CDel node 1.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel rat.pngCDel d2.pngCDel node.png
120
{5,3}
Dodecahedron.png
720
{5}
Обычный pentagon.svg
720
{5/2}
Звездный многоугольник 5-2.svg
120
{3,5/2}
Большой икосаэдр.png
200ЧАС4
[5,3,3]
120-элементный звездчатый
120-элементный звездчатыйSchläfli-Hess polychoron-wireframe-4.pngОрто-сплошной 012-однородный полихорон p35-t0.png{5/2,3,5}
CDel node.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel rat.pngCDel d2.pngCDel node 1.png
120
{5/2,3}
Большой звездчатый додекаэдр.png
720
{5/2}
Звездный многоугольник 5-2.svg
720
{5}
Обычный pentagon.svg
120
{3,5}
Икосаэдр.png
200ЧАС4
[5,3,3]
Гранд 120-элементный
Большой звездчатый 120-элементныйSchläfli-Hess polychoron-wireframe-4.pngОрто-сплошной 013-однородный полихорон p5p-t0.png{5/2,5,5/2}
CDel node 1.pngCDel 5.pngCDel rat.pngCDel d2.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel rat.pngCDel d2.pngCDel node.png
120
{5/2,5}
Малый звездчатый додекаэдр.png
720
{5/2}
Звездный многоугольник 5-2.svg
720
{5/2}
Звездный многоугольник 5-2.svg
120
{5,5/2}
Большой додекаэдр.png
660ЧАС4
[5,3,3]
Самодвойственный
Большой 120-элементныйSchläfli-Hess polychoron-wireframe-2.pngОрто сплошной 011-однородный полихорон 53p-t0.png{5,5/2,3}
CDel node 1.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel rat.pngCDel d2.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png
120
{5,5/2}
Большой додекаэдр.png
720
{5}
Обычный pentagon.svg
1200
{3}
Обычный треугольник .svg
120
{5/2,3}
Большой звездчатый додекаэдр.png
76−480ЧАС4
[5,3,3]
Большой икосаэдр, 120 ячеек
Большой икосаэдр, 120 ячеек
(большой граненый 600-ячеечный)
Schläfli-Hess polychoron-wireframe-4.pngОрто сплошной 014-однородный полихорон 3п5-t0.png{3,5/2,5}
CDel node.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel rat.pngCDel d2.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node 1.png
120
{3,5/2}
Большой икосаэдр.png
1200
{3}
Обычный треугольник .svg
720
{5}
Обычный pentagon.svg
120
{5/2,5}
Малый звездчатый додекаэдр.png
76480ЧАС4
[5,3,3]
Большой 120-элементный
Гранд 600-секционныйSchläfli-Hess polychoron-wireframe-4.pngОрто сплошной 015-однородный полихорон 33p-t0.png{3,3,5/2}
CDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel rat.pngCDel d2.pngCDel node.png
600
{3,3}
Tetrahedron.png
1200
{3}
Обычный треугольник .svg
720
{5/2}
Звездный многоугольник 5-2.svg
120
{3,5/2}
Большой икосаэдр.png
1910ЧАС4
[5,3,3]
Большой звездчатый 120-элементный
Большой звездчатый 120-элементныйSchläfli-Hess polychoron-wireframe-1.pngОрто массив 016-однородный полихорон p33-t0.png{5/2,3,3}
CDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel rat.pngCDel d2.pngCDel node 1.png
120
{5/2,3}
Большой звездчатый додекаэдр.png
720
{5/2}
Звездный многоугольник 5-2.svg
1200
{3}
Обычный треугольник .svg
600
{3,3}
Tetrahedron.png
1910ЧАС4
[5,3,3]
Гранд 600-секционный

Есть 4 не удалось возможные перестановки регулярных звездных 4-многогранников: {3,5 / 2,3}, {4,3,5 / 2}, {5 / 2,3,4}, {5 / 2,3,5 / 2}. Их клетки и вершинные фигуры существуют, но они не покрывают гиперсферу с конечным числом повторений.

Пять и более измерений

В пять измерений, регулярный многогранник можно назвать куда 4-гранный тип, это тип ячейки, тип лица, и фигура лица, - фигура края, а - фигура вершины.

А вершина фигура (5-многогранника) - это 4-многогранник, видимый по расположению соседних вершин к каждой вершине.
An край фигуры (5-многогранника) - это многогранник, видимый по расположению граней вокруг каждого ребра.
А лицо фигура (5-многогранника) представляет собой многоугольник, видимый по расположению ячеек вокруг каждой грани.

Правильный 5-многогранник существует только если и являются правильными 4-многогранниками.

Пространство, в которое оно помещается, основано на выражении:

: Сферическая мозаика из 4 пространств или многогранник из 5 пространств
: Евклидова тесселяция с четырьмя пространствами
: гиперболическая тесселяция с четырьмя пространствами

Перечисление этих ограничений дает 3 выпуклые многогранники, нуль невыпуклые многогранники, 3 4-х пространственная мозаика и 5 гиперболические четырехмерные мозаики. Не существует невыпуклых правильных многогранников в пяти и более измерениях.

Выпуклый

В размерности 5 и выше существует только три вида выпуклых правильных многогранников.[9]

ИмяSchläfli
Символ
{п1,...,пп−1}
Coxeterk-лицыГрань
тип
Вершина
фигура
Двойной
п-суплекс{3п−1}CDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.png...CDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png{3п−2}{3п−2}Самодвойственный
п-куб{4,3п−2}CDel node 1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.png...CDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png{4,3п−3}{3п−2}п-ортоплекс
п-ортоплекс{3п−2,4}CDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.png...CDel 3.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.png{3п−2}{3п−3,4}п-куб

Существуют также несобственные случаи, когда некоторые числа в символе Шлефли равны 2. Например, {p, q, r, ... 2} является несобственным правильным сферическим многогранником, если {p, q, r ...} является правильным сферический многогранник, а {2, ... p, q, r} - несобственный правильный сферический многогранник, если {... p, q, r} - правильный сферический многогранник. Такие многогранники также могут использоваться как фасеты, давая такие формы, как {p, q, ... 2 ... y, z}.

5 измерений

ИмяSchläfli
Символ
{p, q, r, s}
Coxeter
Грани
{p, q, r}
Клетки
{p, q}
Лица
{п}
КраяВершиныЛицо
фигура
{s}
Край
фигура
{г, с}
Вершина
фигура

{q, r, s}
5-симплекс{3,3,3,3}
CDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png
6
{3,3,3}
15
{3,3}
20
{3}
156{3}{3,3}{3,3,3}
5-куб{4,3,3,3}
CDel node 1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png
10
{4,3,3}
40
{4,3}
80
{4}
8032{3}{3,3}{3,3,3}
5-ортоплекс{3,3,3,4}
CDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.png
32
{3,3,3}
80
{3,3}
80
{3}
4010{4}{3,4}{3,3,4}
5-симплексный t0.svg
5-симплекс
5-куб graph.svg
5-куб
5-orthoplex.svg
5-ортоплекс

6 размеров

ИмяSchläfliВершиныКраяЛицаКлетки4 лица5 лицχ
6-симплекс{3,3,3,3,3}72135352170
6-куб{4,3,3,3,3}6419224016060120
6-ортоплекс{3,3,3,3,4}1260160240192640
6-симплексный t0.svg
6-симплекс
6-кубический graph.svg
6-куб
6-orthoplex.svg
6-ортоплекс

7 размеров

ИмяSchläfliВершиныКраяЛицаКлетки4 лица5 лиц6 лицχ
7-симплекс{3,3,3,3,3,3}8285670562882
7-куб{4,3,3,3,3,3}12844867256028084142
7-ортоплекс{3,3,3,3,3,4}14842805606724481282
7-симплексный t0.svg
7-симплекс
7-куб graph.svg
7-куб
7-orthoplex.svg
7-ортоплекс

8 размеров

ИмяSchläfliВершиныКраяЛицаКлетки4 лица5 лиц6 лиц7 лицχ
8-симплекс{3,3,3,3,3,3,3}93684126126843690
8-куб{4,3,3,3,3,3,3}2561024179217921120448112160
8-ортоплекс{3,3,3,3,3,3,4}1611244811201792179210242560
8-симплексный t0.svg
8-симплекс
8-cube.svg
8-куб
8-orthoplex.svg
8-ортоплекс

9 размеров

ИмяSchläfliВершиныКраяЛицаКлетки4 лица5 лиц6 лиц7 лиц8 лицχ
9-симплекс{38}104512021025221012045102
9-куб{4,37}51223044608537640322016672144182
9-ортоплекс{37,4}18144672201640325376460823045122
9-симплекс t0.svg
9-симплекс
9-cube.svg
9-куб
9-orthoplex.svg
9-ортоплекс

10 размеров

ИмяSchläfliВершиныКраяЛицаКлетки4 лица5 лиц6 лиц7 лиц8 лиц9 лицχ
10-симплекс{39}115516533046246233016555110
10-куб{4,38}1024512011520153601344080643360960180200
10-ортоплекс{38,4}2018096033608064134401536011520512010240
10-симплексный t0.svg
10-симплекс
10-cube.svg
10-куб
10-orthoplex.svg
10-ортоплекс

...

Невыпуклый

Не существует невыпуклых правильных многогранников в пяти или более измерениях, за исключением осотопов, образованных из невыпуклых правильных многогранников меньшей размерности.

Правильные проективные многогранники

Проективный регулярный (п+1) -полигранник существует, когда исходный регулярный п-сферическая мозаика, {p, q, ...}, является центрально-симметричный. Такой многогранник называется hemi- {p, q, ...} и содержит вдвое меньше элементов. Кокстер дает символ {p, q, ...} / 2, а МакМаллен пишет {p, q, ...}ч / 2 с час как число Кокстера.[10]

Равносторонний правильные многоугольники иметь полу-2n-угольные проективные многоугольники, {2p} / 2.

Есть 4 обычных проективные многогранники связанные с 4 из 5 Платоновы тела.

Полукуб и полуоктаэдр обобщаются как полу-п-кубики и полу-п-ортоплексы в любых размерах.

Правильные проективные многогранники

Трехмерные правильные гемиполитопы
ИмяCoxeter
Макмаллен
ИзображениеЛицаКраяВершиныχ
Hemi-cube{4,3}/2
{4,3}3
Hemicube.svg3641
Полуоктаэдр{3,4}/2
{3,4}3
Hemi-octahedron2.png4631
Полудодекаэдр{5,3}/2
{5,3}5
Hemi-dodecahedron.png615101
Полуикосаэдр{3,5}/2
{3,5}5
Hemi-icosahedron2.png101561

Правильные проективные 4-многогранники

В 4-мерном пространстве 5 из 6 выпуклых правильных 4-многогранников порождают проективные 4-многогранники. Три особых случая: полу-24-элементный, полу-600-элементный и полу-120-элементный.

4-мерные правильные полу-многогранники
ИмяCoxeter
символ
Макмаллен
Символ
КлеткиЛицаКраяВершиныχ
Hemi-тессеракт{4,3,3}/2{4,3,3}44121680
Hemi-16 ячеек{3,3,4}/2{3,3,4}48161240
Hemi-24-элементный{3,4,3}/2{3,4,3}6124848120
Hemi-120 ячеек{5,3,3}/2{5,3,3}15603606003000
Hemi-600 ячеек{3,3,5}/2{3,3,5}15300600360600

Правильные проективные 5-многогранники

Есть только 2 выпуклых правильных проективных полу-многогранника размерности 5 и выше.

ИмяSchläfli4 лицаКлеткиЛицаКраяВершиныχ
полу-вторгаться{4,3,3,3}/25204040161
полу-пентакросс{3,3,3,4}/21640402051

Апейотопы

An апейотоп или же бесконечный многогранник это многогранник который имеет бесконечно много грани. An п-пейротоп - бесконечное п-полигон: 2-апейотоп или апейрогон - бесконечный многоугольник, 3-апейотоп или апейроэдр - бесконечный многогранник и т. д.

Существует два основных геометрических класса апейотопов:[11]

  • Обычный соты в п размеры, которые полностью заполняют п-мерное пространство.
  • Обычный косые апейротопы, включающий п-мерное многообразие в высшем пространстве.

Одно измерение (апейрогоны)

Прямой апейрогон представляет собой регулярную мозаику линии, разделяющую ее на бесконечно много равных отрезков. У него бесконечно много вершин и ребер. Его Символ Шлефли есть {∞}, а диаграмма Кокстера CDel node 1.pngCDel infin.pngCDel node.png.

...Обычный apeirogon.png...

Апейрогоны в гиперболическая плоскость, в первую очередь обычный апейрогон, {∞}, могут иметь кривизну, как и конечные многоугольники евклидовой плоскости, с вершинами, описанными орициклы или же гиперциклы скорее, чем круги.

Регулярные апейрогоны, которые масштабируются так, чтобы сходиться на бесконечности, имеют символ {∞} и существуют на орициклах, в то время как в более общем плане они могут существовать на гиперциклах.

{∞}{πi / λ}
Гиперболический апейрогон example.png
Апейрогон на орицикл
Псевдогон example.png
Апейрогон на гиперцикл

Выше два регулярных гиперболических апейрогона в Модель диска Пуанкаре, справа - перпендикулярные линии отражения расходящихся фундаментальные области, разделенные длиной λ.

Косые апейрогоны

Косой апейрогон в двух измерениях образует зигзагообразную линию на плоскости. Если зигзаг ровный и симметричный, то апейрогон правильный.

Косые апейрогоны могут быть построены в любом количестве измерений. В трех измерениях обычный косой апейрогон очерчивает спираль и может быть левым или правым.

2-х мерный3-х мерный
Обычный зигзаг.svg
Зигзагообразный апейрогон
Треугольная спираль.png
Спираль апейрогон

Два измерения (апейроэдры)

Евклидовы мозаики

Есть три регулярных мозаики плоскости. У всех троих есть Эйлерова характеристика (χ) 0.

ИмяКвадратная плитка
(кадриль)
Треугольная черепица
(дельтиль)
Шестиугольная черепица
(гексилль)
Симметрияp4m, [4,4], (* 442)p6m, [6,3], (* 632)
Schläfli {p, q}{4,4}{3,6}{6,3}
Диаграмма КокстераCDel node 1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel node.pngCDel 6.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node 1.pngCDel node 1.pngCDel 6.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png
ИзображениеРавномерная черепица 44-t0.pngРавномерная черепица 63-t2.pngРавномерная черепица 63-t0.png

Есть два несобственных регулярных разбиения: {∞, 2}, апейрогональный диэдр, сделанный из двух апейрогоны, каждый заполняющий половину плоскости; а во-вторых, его двойственный, {2, ∞}, апейрогональный осоэдр, рассматриваемый как бесконечный набор параллельных линий.

Апейрогональная плитка.png
{∞,2}, CDel node 1.pngCDel infin.pngCDel node.pngCDel 2.pngCDel node.png
Апейрогональный hosohedron.png
{2,∞}, CDel node 1.pngCDel 2.pngCDel node.pngCDel infin.pngCDel node.png

Евклидовы звездные мозаики

Не существует регулярных плоских мозаик звездные многоугольники. Есть много перечислений, которые умещаются в плоскости (1 /п + 1/q = 1/2), например {8 / 3,8}, {10 / 3,5}, {5 / 2,10}, {12 / 5,12} и т. Д., Но ни один из них не повторяется периодически.

Гиперболические мозаики

Мозаики из гиперболическое 2-пространство находятся гиперболические мозаики. Регулярных мозаик в H2. Как указано выше, каждая положительная пара целых чисел {п,q} такой, что 1 /п + 1/q <1/2 дает гиперболическое замощение. На самом деле для генерала Треугольник Шварца (пqр) то же самое верно и для 1 /п + 1/q + 1/р < 1.

Есть несколько различных способов отображения гиперболической плоскости, включая Модель диска Пуанкаре который отображает плоскость в круг, как показано ниже. Следует понимать, что все грани многоугольника в мозаиках ниже одинакового размера и только кажутся меньше по краям из-за примененной проекции, что очень похоже на эффект камеры. объектив рыбий глаз.

Существует бесконечно много плоских правильных 3-апейротопов (апейроэдров) как регулярных мозаик гиперболической плоскости вида {p, q}, где p + q вышеперечисленное как мозаики)

  • {3,7}, {3,8}, {3,9} ... {3,∞}
  • {4,5}, {4,6}, {4,7} ... {4,∞}
  • {5,4}, {5,5}, {5,6} ... {5,∞}
  • {6,4}, {6,5}, {6,6} ... {6,∞}
  • {7,3}, {7,4}, {7,5} ... {7,∞}
  • {8,3}, {8,4}, {8,5} ... {8,∞}
  • {9,3}, {9,4}, {9,5} ... {9,∞}
  • ...
  • {∞,3}, {∞,4}, {∞,5} ... {∞,∞}

Выборка:

Гиперболические мозаики

Есть 2 бесконечные формы гиперболических мозаик, у которых лица или же фигуры вершин многоугольники в виде звезд: {м/2, м} и их двойники {м, м/ 2} с м = 7, 9, 11, .... {м/2, м} мозаики звёздчатые из {м, 3} мозаики, а {м, м/ 2} двойственные мозаики огранки из {3, м} мозаики и приветствия из {м, 3} мозаики.

The patterns {м/2, м} и {м, м/ 2} продолжить на нечетное м <7 как многогранники: когда м = 5, получаем малый звездчатый додекаэдр и большой додекаэдр, и когда м = 3, случай вырождается к тетраэдр. Два других многогранника Кеплера – Пуансо ( большой звездчатый додекаэдр и большой икосаэдр) не имеют аналогов регулярных гиперболических мозаик. Если м является четным, в зависимости от того, как мы решаем определить {м/ 2}, можно получить либо вырожденные двойные накрытия других мозаик, либо сложный мозаики.

ИмяSchläfliДиаграмма КокстераИзображениеТип лица
{п}
Фигура вершины
{q}
ПлотностьСимметрияДвойной
Гептаграмматическая плитка Order-7{7/2,7}CDel node 1.pngCDel 7.pngCDel rat.pngCDel d2.pngCDel node.pngCDel 7.pngCDel node.pngГиперболический тайлинг 7-2 7.png{7/2}
Звездный многоугольник 7-2.svg
{7}
Обычный heptagon.svg
3*732
[7,3]
Гептаграмма семиугольной плитки
Гептаграмма семиугольной плитки{7,7/2}CDel node 1.pngCDel 7.pngCDel node.pngCDel 7.pngCDel rat.pngCDel d2.pngCDel node.pngГиперболический тайлинг 7 7-2.png{7}
Обычный heptagon.svg
{7/2}
Звездный многоугольник 7-2.svg
3*732
[7,3]
Гептаграмматическая плитка Order-7
Эннеаграмматическая мозаика порядка 9{9/2,9}CDel node 1.pngCDel 9.pngCDel rat.pngCDel d2.pngCDel node.pngCDel 9.pngCDel node.pngГиперболический тайлинг 9-2 9.png{9/2}
Звездный многоугольник 9-2.svg
{9}
Обычный nonagon.svg
3*932
[9,3]
Эннеагональная мозаика эннеаграмматического порядка
Эннеагональная мозаика эннеаграмматического порядка{9,9/2}CDel node 1.pngCDel 9.pngCDel node.pngCDel 9.pngCDel rat.pngCDel d2.pngCDel node.pngГиперболический тайлинг 9 9-2.png{9}
Обычный nonagon.svg
{9/2}
Звездный многоугольник 9-2.svg
3*932
[9,3]
Эннеаграмматическая мозаика порядка 9
Заказ-11 хендкаграммная плитка{11/2,11}CDel node 1.pngCDel 11.pngCDel rat.pngCDel d2.pngCDel node.pngCDel 11.pngCDel node.pngOrder-11 hendecagrammic tiling.png{11/2}
Звездный многоугольник 11-2.svg
{11}
Обычный hendecagon.svg
3*11.3.2
[11,3]
Двенадцатиугольная черепица
Двенадцатиугольная черепица{11,11/2}CDel node 1.pngCDel 11.pngCDel node.pngCDel 11.pngCDel rat.pngCDel d2.pngCDel node.pngHendecagrammic-order hendecagonal tiling.png{11}
Обычный hendecagon.svg
{11/2}
Звездный многоугольник 11-2.svg
3*11.3.2
[11,3]
Заказ-11 хендкаграммная плитка
Заказ-п п-граммическая черепица{п/2,п}CDel node 1.pngCDel p.pngCDel rat.pngCDel d2.pngCDel node.pngCDel p.pngCDel node.png {п/2}{п}3*п32
[стр, 3]
п-grammic-order п-угольная черепица
п-grammic-order п-угольная черепица{п,п/2}CDel node 1.pngCDel p.pngCDel node.pngCDel p.pngCDel rat.pngCDel d2.pngCDel node.png {п}{п/2}3*п32
[стр, 3]
Заказ-п п-грамматическая черепица

Косые апейроэдры в трехмерном евклидовом пространстве

Есть три правильные косые апейроэдры в трехмерном евклидовом пространстве, с правильный косой многоугольник фигуры вершин.[12][13][14] Они разделяют то же самое расположение вершин и расположение кромок из 3 выпуклые однородные соты.

  • 6 квадратов вокруг каждой вершины: {4,6 | 4}
  • 4 шестиугольника вокруг каждой вершины: {6,4 | 4}
  • 6 шестиугольников вокруг каждой вершины: {6,6 | 3}
12 "чистых" апейроэдров в евклидовом трехмерном пространстве на основе структуры кубические соты, {4,3,4}.[15] А π Петри Дуал оператор заменяет лица на многоугольники петри; δ - двойственный оператор, переворачивающий вершины и грани; φk это k-й оператор фасетирования; η - делающий пополам оператор, а σ - делающий пополам оператор.
Правильные косые многогранники
Mucube.png
{4,6|4}
Muoctahedron.png
{6,4|4}
Mutetrahedron.png
{6,6|3}

В трехмерном евклидовом пространстве тридцать правильных апейроэдров.[16] К ним относятся перечисленные выше, а также 8 других «чистых» апейроэдров, все из которых связаны с кубическими сотами, {4,3,4}, с другими, имеющими перекос многоугольных граней: {6,6}4, {4,6}4, {6,4}6, {∞,3}а, {∞,3}б, {∞,4}.*3, {∞,4}6,4, {∞,6}4,4, и {∞, 6}6,3.

Косые апейроэдры в трехмерном гиперболическом пространстве

Всего 31 правильные косые апейроэдры в гиперболическом 3-м пространстве:[17]

  • 14 компактны: {8,10 | 3}, {10,8 | 3}, {10,4 | 3}, {4,10 | 3}, {6,4 | 5}, {4,6 | 5 }, {10,6 | 3}, {6,10 | 3}, {8,8 | 3}, {6,6 | 4}, {10,10 | 3}, {6,6 | 5}, {8,6 | 3} и {6,8 | 3}.
  • 17 паракомпактных: {12,10 | 3}, {10,12 | 3}, {12,4 | 3}, {4,12 | 3}, {6,4 | 6}, {4,6 | 6 }, {8,4 | 4}, {4,8 | 4}, {12,6 | 3}, {6,12 | 3}, {12,12 | 3}, {6,6 | 6}, {8,6 | 4}, {6,8 | 4}, {12,8 | 3}, {8,12 | 3} и {8,8 | 4}.

Три измерения (4-апейротопы)

Тесселяции евклидова 3-мерного пространства

Краевой каркас кубической соты, {4,3,4}

Существует только одна невырожденная регулярная мозаика трехмерного пространства (соты), {4, 3, 4}:[18]

ИмяSchläfli
{p, q, r}
Coxeter
CDel node.pngCDel p.pngCDel node.pngCDel q.pngCDel node.pngCDel r.pngCDel node.png
Клетка
тип
{p, q}
Лицо
тип
{п}
Край
фигура
{р}
Вершина
фигура

{q, r}
χДвойной
Кубические соты{4,3,4}CDel node 1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.png{4,3}{4}{4}{3,4}0Самодвойственный

Неправильная мозаика евклидова 3-мерного пространства

Обычные {2,4,4} соты, проецируемые в сферу.

Есть шесть неправильных регулярных мозаик, пар, основанных на трех правильных евклидовых мозаиках. Их клетки и фигуры вершин правильные. Hosohedra {2, n}, дигедра, {n, 2} и евклидовы мозаики. Эти неправильные регулярные мозаики конструктивно связаны с призматическими однородными сотами посредством операций усечения. Они являются многомерными аналогами апейрогональная мозаика порядка 2 и апейрогональный хозоэдр.

Schläfli
{p, q, r}
Coxeter
диаграмма
Клетка
тип
{p, q}
Лицо
тип
{п}
Край
фигура
{р}
Вершина
фигура

{q, r}
{2,4,4}CDel node 1.pngCDel 2.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.png{2,4}{2}{4}{4,4}
{2,3,6}CDel node 1.pngCDel 2.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 6.pngCDel node.png{2,3}{2}{6}{3,6}
{2,6,3}CDel node 1.pngCDel 2.pngCDel node.pngCDel 6.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png{2,6}{2}{3}{6,3}
{4,4,2}CDel node 1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 2.pngCDel node.png{4,4}{4}{2}{4,2}
{3,6,2}CDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 6.pngCDel node.pngCDel 2.pngCDel node.png{3,6}{3}{2}{6,2}
{6,3,2}CDel node 1.pngCDel 6.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 2.pngCDel node.png{6,3}{6}{2}{3,2}

Мозаика гиперболического 3-мерного пространства

Есть десять плоских правильных сот гиперболического 3-пространства:[19] (ранее вышеперечисленное как мозаики)

  • 4 компактны: {3,5,3}, {4,3,5}, {5,3,4} и {5,3,5}
  • а 6 - паракомпактные: {3,3,6}, {6,3,3}, {3,4,4}, {4,4,3}, {3,6,3}, {4,3, 6}, {6,3,4}, {4,4,4}, {5,3,6}, {6,3,5} и {6,3,6}.
4 компактных обычных соты
H3 534 CC center.png
{5,3,4}
H3 535 CC center.png
{5,3,5}
H3 435 CC center.png
{4,3,5}
H3 353 CC center.png
{3,5,3}
4 из 11 паракомпактных обычных сот
H3 344 CC center.png
{3,4,4}
H3 363 FC Border.png
{3,6,3}
H3 443 FC Border.png
{4,4,3}
H3 444 FC Border.png
{4,4,4}

Мозаики из гиперболическое 3-пространство можно назвать гиперболические соты. В H 15 гиперболических сот.3, 4 компактных и 11 паракомпактных.

4 компактных обычных соты
ИмяSchläfli
Символ
{p, q, r}
Coxeter
CDel node.pngCDel p.pngCDel node.pngCDel q.pngCDel node.pngCDel r.pngCDel node.png
Клетка
тип
{p, q}
Лицо
тип
{п}
Край
фигура
{р}
Вершина
фигура

{q, r}
χДвойной
Икосаэдрические соты{3,5,3}CDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png{3,5}{3}{3}{5,3}0Самодвойственный
Заказать-5 соты куб.{4,3,5}CDel node 1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel node.png{4,3}{4}{5}{3,5}0{5,3,4}
Порядок-4 додекаэдрические соты{5,3,4}CDel node 1.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.png{5,3}{5}{4}{3,4}0{4,3,5}
Додекаэдрические соты порядка 5{5,3,5}CDel node 1.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel node.png{5,3}{5}{5}{3,5}0Самодвойственный

Также есть 11 паракомпактных H3 соты (с бесконечными (евклидовыми) ячейками и / или вершинами): {3,3,6}, {6,3,3}, {3,4,4}, {4,4,3}, {3 , 6,3}, {4,3,6}, {6,3,4}, {4,4,4}, {5,3,6}, {6,3,5} и {6, 3,6}.

11 паракомпактных обычных сот
ИмяSchläfli
Символ
{p, q, r}
Coxeter
CDel node.pngCDel p.pngCDel node.pngCDel q.pngCDel node.pngCDel r.pngCDel node.png
Клетка
тип
{p, q}
Лицо
тип
{п}
Край
фигура
{р}
Вершина
фигура

{q, r}
χДвойной
Сотовый четырехгранник Order-6{3,3,6}CDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 6.pngCDel node.png{3,3}{3}{6}{3,6}0{6,3,3}
Шестиугольная черепичная сотовая конструкция{6,3,3}CDel node 1.pngCDel 6.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png{6,3}{6}{3}{3,3}0{3,3,6}
Орден-4 соты восьмигранные{3,4,4}CDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.png{3,4}{3}{4}{4,4}0{4,4,3}
Квадратная черепица сота{4,4,3}CDel node 1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png{4,4}{4}{3}{4,3}0{3,3,4}
Треугольная черепица сотовая{3,6,3}CDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 6.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png{3,6}{3}{3}{6,3}0Самодвойственный
Заказать-6 соты куб.{4,3,6}CDel node 1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 6.pngCDel node.png{4,3}{4}{4}{3,4}0{6,3,4}
Гексагональные черепичные соты Order-4{6,3,4}CDel node 1.pngCDel 6.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.png{6,3}{6}{4}{3,4}0{4,3,6}
Квадратная черепица Заказать-4 соты{4,4,4}CDel node 1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.png{4,4}{4}{4}{4,4}0{4,4,4}
Порядок-6 додекаэдрические соты{5,3,6}CDel node 1.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 6.pngCDel node.png{5,3}{5}{5}{3,5}0{6,3,5}
Гексагональные черепичные соты Order-5{6,3,5}CDel node 1.pngCDel 6.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel node.png{6,3}{6}{5}{3,5}0{5,3,6}
Шестигранный черепичный сотовый заполнитель Order-6{6,3,6}CDel node 1.pngCDel 6.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 6.pngCDel node.png{6,3}{6}{6}{3,6}0Самодвойственный

Некомпактные решения существуют как Лоренцевы группы Кокстера, и может быть визуализирован с открытыми областями в гиперболическом пространстве (фундаментальный тетраэдр, некоторые части которого недоступны за бесконечностью). Все соты с гиперболическими ячейками или вершинами, не содержащие 2 в символе Шлефли, некомпактны.

Сферический (неправильный/Платонический)/Евклидово/ гиперболический (компактный/паракомпакт/ некомпактные) соты {p, 3, r}
{п,3} \ р2345678... ∞
{2,3}
Сферический треугольник hosohedron.png
Сферический треугольник hosohedron.png
{2,3,2}
{2,3,3}{2,3,4}{2,3,5}{2,3,6}{2,3,7}{2,3,8}{2,3,∞}
{3,3}
Равномерный многогранник-33-t0.png
Tetrahedron.png
{3,3,2}
Schlegel wireframe 5-cell.png
{3,3,3}
Schlegel wireframe 16-cell.png
{3,3,4}
Каркас Шлегеля, 600 ячеек, vertex-centered.png
{3,3,5}
H3 336 CC center.png
{3,3,6}
Гиперболические соты 3-3-7 poincare cc.png
{3,3,7}
Гиперболические соты 3-3-8 poincare cc.png
{3,3,8}
Гиперболические соты 3-3-i poincare cc.png
{3,3,∞}
{4,3}
Равномерный многогранник-43-t0.svg
Hexahedron.png
{4,3,2}
Schlegel wireframe 8-cell.png
{4,3,3}
Cubic honeycomb.png
{4,3,4}
H3 435 CC center.png
{4,3,5}
H3 436 CC center.png
{4,3,6}
Гиперболические соты 4-3-7 poincare cc.png
{4,3,7}
Гиперболические соты 4-3-8 poincare cc.png
{4,3,8}
Гиперболические соты 4-3-i poincare cc.png
{4,3,∞}
{5,3}
Равномерный многогранник-53-t0.svg
Dodecahedron.png
{5,3,2}
Каркас Шлегеля 120-cell.png
{5,3,3}
H3 534 CC center.png
{5,3,4}
H3 535 CC center.png
{5,3,5}
H3 536 CC center.png
{5,3,6}
Гиперболические соты 5-3-7 poincare cc.png
{5,3,7}
Гиперболические соты 5-3-8 poincare cc.png
{5,3,8}
Гиперболические соты 5-3-i poincare cc.png
{5,3,∞}
{6,3}
Равномерная черепица 63-t0.svg
Равномерная черепица 63-t0.png
{6,3,2}
H3 633 FC Border.png
{6,3,3}
H3 634 FC Border.png
{6,3,4}
H3 635 FC Border.png
{6,3,5}
H3 636 FC Border.png
{6,3,6}
Гиперболические соты 6-3-7 poincare.png
{6,3,7}
Гиперболические соты 6-3-8 poincare.png
{6,3,8}
Гиперболические соты 6-3-i poincare.png
{6,3,∞}
{7,3}
Шестиугольная черепица.svg
{7,3,2}Гиперболические соты 7-3-3 poincare vc.png
{7,3,3}
Гиперболические соты 7-3-4 poincare vc.png
{7,3,4}
Гиперболические соты 7-3-5 poincare vc.png
{7,3,5}
Гиперболические соты 7-3-6 poincare.png
{7,3,6}
Гиперболические соты 7-3-7 poincare.png
{7,3,7}
Гиперболические соты 7-3-8 poincare.png
{7,3,8}
Гиперболические соты 7-3-i poincare.png
{7,3,∞}
{8,3}
H2-8-3-dual.svg
{8,3,2}Гиперболические соты 8-3-3 poincare vc.png
{8,3,3}
Гиперболические соты 8-3-4 poincare vc.png
{8,3,4}
Гиперболические соты 8-3-5 poincare vc.png
{8,3,5}
Гиперболические соты 8-3-6 poincare.png
{8,3,6}
Гиперболические соты 8-3-7 poincare.png
{8,3,7}
Гиперболические соты 8-3-8 poincare.png
{8,3,8}
Гиперболические соты 8-3-i poincare.png
{8,3,∞}
... {∞,3}
H2-I-3-dual.svg
{∞,3,2}Гиперболические соты i-3-3 poincare vc.png
{∞,3,3}
Гиперболические соты i-3-4 poincare vc.png
{∞,3,4}
Гиперболические соты i-3-5 poincare vc.png
{∞,3,5}
Гиперболические соты i-3-6 poincare.png
{∞,3,6}
Гиперболические соты i-3-7 poincare.png
{∞,3,7}
Гиперболические соты i-3-8 poincare.png
{∞,3,8}
Гиперболические соты i-3-i poincare.png
{∞,3,∞}

В H нет регулярных гиперболических звездчатых сот.3: все формы с правильным звездчатым многогранником в качестве ячейки, вершины или и того и другого в конечном итоге становятся сферическими.

Четыре измерения (5-апейотопы)

Тесселяции евклидова 4-мерного пространства

Есть три вида бесконечных регулярных мозаик (соты), который может замощить евклидово четырехмерное пространство:

3 обычных евклидовых соты
ИмяSchläfli
Символ
{p, q, r, s}
Грань
тип
{p, q, r}
Клетка
тип
{p, q}
Лицо
тип
{п}
Лицо
фигура
{s}
Край
фигура
{г, с}
Вершина
фигура

{q, r, s}
Двойной
Тессерактические соты{4,3,3,4}{4,3,3}{4,3}{4}{4}{3,4}{3,3,4}Самодвойственный
16-ячеечные соты{3,3,4,3}{3,3,4}{3,3}{3}{3}{4,3}{3,4,3}{3,4,3,3}
24-ячеечные соты{3,4,3,3}{3,4,3}{3,4}{3}{3}{3,3}{4,3,3}{3,3,4,3}
Tesseractic tetracomb.png
Прогнозируемая часть {4,3,3,4}
(Тессерактические соты)
Demitesseractic tetra hc.png
Прогнозируемая часть {3,3,4,3}
(16-ячеечные соты)
Icositetrachoronic tetracomb.png
Прогнозируемая часть {3,4,3,3}
(24-ячеечные соты)

Также есть два неправильных случая {4,3,4,2} и {2,4,3,4}.

Есть три плоских правильных соты евклидова 4-мерного пространства:[18]

  • {4,3,3,4}, {3,3,4,3} и {3,4,3,3}.

Есть семь плоских правильных выпуклых сот гиперболического 4-мерного пространства:[19]

  • 5 компактны: {3,3,3,5}, {5,3,3,3}, {4,3,3,5}, {5,3,3,4}, {5,3,3 , 5}
  • 2 паракомпактны: {3,4,3,4} и {4,3,4,3}.

Есть четыре плоских правильных звездчатых соты гиперболического 4-пространства:[19]

  • {5 / 2,5,3,3}, {3,3,5,5 / 2}, {3,5,5 / 2,5} и {5,5 / 2,5,3}.

Мозаика гиперболического 4-мерного пространства

Есть семь выпуклых регулярных соты и четыре звезды-соты в H4 Космос.[20] Пять выпуклых - компактные, два - паракомпактные.

Пять компактных обычных сот в H4:

5 компактных обычных сот
ИмяSchläfli
Символ
{p, q, r, s}
Грань
тип
{p, q, r}
Клетка
тип
{p, q}
Лицо
тип
{п}
Лицо
фигура
{s}
Край
фигура
{г, с}
Вершина
фигура

{q, r, s}
Двойной
5-ячеечные соты Order-5{3,3,3,5}{3,3,3}{3,3}{3}{5}{3,5}{3,3,5}{5,3,3,3}
120-ячеечные соты{5,3,3,3}{5,3,3}{5,3}{5}{3}{3,3}{3,3,3}{3,3,3,5}
Тессерактические соты Order-5{4,3,3,5}{4,3,3}{4,3}{4}{5}{3,5}{3,3,5}{5,3,3,4}
Заказать-4 120-ячеечные соты{5,3,3,4}{5,3,3}{5,3}{5}{4}{3,4}{3,3,4}{4,3,3,5}
Заказать-5 120-ячеечные соты{5,3,3,5}{5,3,3}{5,3}{5}{5}{3,5}{3,3,5}Самодвойственный

Два паракомпактных обычных H4 соты: {3,4,3,4}, {4,3,4,3}.

2 паракомпактных обычных соты
ИмяSchläfli
Символ
{p, q, r, s}
Грань
тип
{p, q, r}
Клетка
тип
{p, q}
Лицо
тип
{п}
Лицо
фигура
{s}
Край
фигура
{г, с}
Вершина
фигура

{q, r, s}
Двойной
Заказать-4 24-ячеечные соты{3,4,3,4}{3,4,3}{3,4}{3}{4}{3,4}{4,3,4}{4,3,4,3}
Кубические соты соты{4,3,4,3}{4,3,4}{4,3}{4}{3}{4,3}{3,4,3}{3,4,3,4}

Некомпактные решения существуют как Лоренцевы группы Кокстера, и может быть визуализирован с открытыми областями в гиперболическом пространстве (основная 5-ячейка, некоторые части которой недоступны за бесконечностью). Все соты, которые не показаны в приведенных ниже таблицах и не имеют 2 в символе Шлефли, некомпактны.

Сферический/Евклидово/ гиперболический (компактный/паракомпакт/некомпактный) соты {p, q, r, s}
q = 3, s = 3
п р345
35-симплексный t0.svg
{3,3,3,3}
Demitesseractic tetra hc.png
{3,3,4,3}

{3,3,5,3}
45-куб t0.svg
{4,3,3,3}

{4,3,4,3}

{4,3,5,3}
5
{5,3,3,3}

{5,3,4,3}

{5,3,5,3}
д = 3, с = 4
п р34
35-куб t4.svg
{3,3,3,4}

{3,3,4,4}
4Tesseractic tetracomb.png
{4,3,3,4}

{4,3,4,4}
5
{5,3,3,4}

{5,3,4,4}
q = 3, s = 5
п р34
3
{3,3,3,5}

{3,3,4,5}
4
{4,3,3,5}

{4,3,4,5}
5
{5,3,3,5}

{5,3,4,5}
д = 4, с = 3
п р34
3Icositetrachoronic tetracomb.png
{3,4,3,3}

{3,4,4,3}
4
{4,4,3,3}

{4,4,4,3}
д = 4, с = 4
п р34
3
{3,4,3,4}

{3,4,4,4}
4
{4,4,3,4}

{4,4,4,4}
q = 4, s = 5
п р34
3
{3,4,3,5}

{3,4,4,5}
4
{4,4,3,5}

{4,4,4,5}

Звездные мозаики гиперболического 4-мерного пространства

В H четыре обычных звезды-соты.4 Космос:

4 компактных обычных звездообразных соты
ИмяSchläfli
Символ
{p, q, r, s}
Грань
тип
{p, q, r}
Клетка
тип
{p, q}
Лицо
тип
{п}
Лицо
фигура
{s}
Край
фигура
{г, с}
Вершина
фигура

{q, r, s}
ДвойнойПлотность
Небольшие звездчатые соты на 120 ячеек{5/2,5,3,3}{5/2,5,3}{5/2,5}{5/2}{3}{3,3}{5,3,3}{3,3,5,5/2}5
600-ячеечные соты пентаграммического порядка{3,3,5,5/2}{3,3,5}{3,3}{3}{5/2}{5,5/2}{3,5,5/2}{5/2,5,3,3}5
Икосаэдрические 120-ячеечные соты Order-5{3,5,5/2,5}{3,5,5/2}{3,5}{3}{5}{5/2,5}{5,5/2,5}{5,5/2,5,3}10
Отличные соты на 120 ячеек{5,5/2,5,3}{5,5/2,5}{5,5/2}{5}{3}{5,3}{5/2,5,3}{3,5,5/2,5}10

Пять измерений (6-апейротопы)

Есть только одна плоская правильная сотовая структура евклидова 5-мерного пространства: (ранее вышеперечисленное как мозаики)[18]

  • {4,3,3,3,4}

Есть пять плоских правильных регулярных сот гиперболического 5-мерного пространства, все паракомпактные: (ранее вышеперечисленное как мозаики)[19]

  • {3,3,3,4,3}, {3,4,3,3,3}, {3,3,4,3,3}, {3,4,3,3,4} и { 4,3,3,4,3}

Тесселяции евклидова 5-мерного пространства

В гиперкубические соты - единственное семейство обычных сот, которое может тесселять каждое измерение, пять или больше, образованное гиперкуб граней, по четыре вокруг каждого гребень.

ИмяSchläfli
{п1, п2, ..., пп−1}
Грань
тип
Вершина
фигура
Двойной
Квадратная плитка{4,4}{4}{4}Самодвойственный
Кубические соты{4,3,4}{4,3}{3,4}Самодвойственный
Тессерактические соты{4,32,4}{4,32}{32,4}Самодвойственный
5-кубовые соты{4,33,4}{4,33}{33,4}Самодвойственный
6-кубовые соты{4,34,4}{4,34}{34,4}Самодвойственный
7-кубовые соты{4,35,4}{4,35}{35,4}Самодвойственный
8-кубовые соты{4,36,4}{4,36}{36,4}Самодвойственный
н-гиперкубические соты{4,3п-2,4}{4,3п-2}{3п-2,4}Самодвойственный

В E5, есть также неправильные случаи {4,3,3,4,2}, {2,4,3,3,4}, {3,3,4,3,2}, {2,3,3, 4,3}, {3,4,3,3,2} и {2,3,4,3,3}. В Eп, {4,3п-3, 4,2} и {2,4,3п-3, 4} всегда являются неправильными евклидовыми мозаиками.

Мозаика гиперболического 5-мерного пространства

В H есть 5 обычных сот.5, все паракомпакты, которые включают бесконечные (евклидовы) грани или фигуры вершин: {3,4,3,3,3}, {3,3,4,3,3}, {3,3,3,4,3} , {3,4,3,3,4} и {4,3,3,4,3}.

Не существует компактных регулярных мозаик в гиперболическом пространстве размерности 5 или выше и нет паракомпактных регулярных мозаик в гиперболическом пространстве размерности 6 или выше.

5 паракомпактных обычных сот
ИмяSchläfli
Символ
{p, q, r, s, t}
Грань
тип
{p, q, r, s}
4-гранный
тип
{p, q, r}
Клетка
тип
{p, q}
Лицо
тип
{п}
Клетка
фигура
{t}
Лицо
фигура
{s, t}
Край
фигура
{г, с, т}
Вершина
фигура

{q, r, s, t}
Двойной
5-ортоплексные соты{3,3,3,4,3}{3,3,3,4}{3,3,3}{3,3}{3}{3}{4,3}{3,4,3}{3,3,4,3}{3,4,3,3,3}
24-ячеечные соты{3,4,3,3,3}{3,4,3,3}{3,4,3}{3,4}{3}{3}{3,3}{3,3,3}{4,3,3,3}{3,3,3,4,3}
16-ячеечные соты{3,3,4,3,3}{3,3,4,3}{3,3,4}{3,3}{3}{3}{3,3}{4,3,3}{3,4,3,3}самодвойственный
Заказать-4 24-ячеечные соты{3,4,3,3,4}{3,4,3,3}{3,4,3}{3,4}{3}{4}{3,4}{3,3,4}{4,3,3,4}{4,3,3,4,3}
Сотовые соты Tesseractic{4,3,3,4,3}{4,3,3,4}{4,3,3}{4,3}{4}{3}{4,3}{3,4,3}{3,3,4,3}{3,4,3,3,4}

Поскольку нет штатной звезды п-политопы для п ≥ 5, это могут быть потенциальные клетки или фигуры вершин, в H больше нет гиперболических звездных сотп за п ≥ 5.

6 размеров и выше (7-апейотопы +)

Мозаика гиперболического 6-го пространства и выше

Не существует регулярных компактных или паракомпактных мозаик гиперболического пространства размерности 6 и выше. Однако любой символ Шлефли вида {p, q, r, s, ...}, не описанный выше (p, q, r, s, ... натуральные числа выше 2 или бесконечности) сформирует некомпактную мозаику гиперболических п-Космос.

Составные многогранники

Двумерные соединения

Для любого натурального числа n существуют n-конечные правильные многоугольные звезды с символами Шлефли {n / m} для всех m таких, что m совмещать. Когда m и n не являются взаимно простыми, полученный звездообразный многоугольник будет правильным многоугольником с п/м стороны. Новая фигура получается вращением этих регулярных п/м-угольник на одну вершину влево на исходном многоугольнике, пока количество повернутых вершин не станет равным п/м минус один, и сложив эти цифры. Крайний случай - когда п/м равно 2, что дает цифру, состоящую из п/ 2 отрезка прямых; это называется выродиться звездный многоугольник.

В других случаях, когда п и м имеют общий фактор, звездообразный многоугольник для нижнего п получается, и повернутые версии могут быть объединены. Эти цифры называются звездные фигуры, неправильные звездчатые многоугольники или же составные многоугольники. То же обозначение {п/м} часто используется для них, хотя такие авторитетные источники, как Грюнбаум (1994), рассматривают (с некоторым правом) форму k{п} как более правильный, где обычно k = м.

Еще одна сложность возникает, когда мы соединяем два или более звездных многоугольника, как, например, две пентаграммы, различающиеся поворотом на 36 °, вписанные в десятиугольник. Это правильно записано в виде k{п/м}, как 2 {5/2}, а не обычно используемый {10/4}.

Расширенная запись Кокстера для соединений имеет вид c{м,п,...}[d{п,q,...}]е{s,т, ...}, указывая, что d отчетливый {п,q, ...} вместе покрывают вершины {м,п,...} c времена и грани {s,т,...} е раз. Если нет регулярных {м,п, ...} существует, первая часть обозначения удаляется, остается [d{п,q,...}]е{s,т, ...}; обратное верно, если нет регулярных {s,т,...} существуют. Двойной c{м,п,...}[d{п,q,...}]е{s,т,...} является е{т,s,...}[d{q,п,...}]c{п,м, ...}. Если c или же е равны 1, их можно не указывать. Для составных многоугольников это обозначение сводится к {нк}[k{п/м}]{нк}: например, гексаграмма можно записать таким образом как {6} [2 {3}] {6}.

Примеры для п=2..10, нк≤30
Обычная звездочка 2 (2,1) .svg
2{2}
Обычная звездочка цифра 3 (2,1) .svg
3{2}
Обычная звездочка 4 (2,1) .svg
4{2}
Обычная звездочка 5 (2,1) .svg
5{2}
Обычная звездочка 6 (2,1) .svg
6{2}
Обычная звездочка 7 (2,1) .svg
7{2}
Обычная звездочка 8 (2,1) .svg
8{2}
Обычная звездочка цифра 9 (2,1) .svg
9{2}
Обычная звездочка 10 (2,1) .svg
10{2}
Обычная звездочка 11 (2,1) .svg
11{2}
Обычная звездочка 12 (2,1) .svg
12{2}
Обычная звездная фигура 13 (2,1) .svg
13{2}
Обычная звездная фигура 14 (2,1) .svg
14{2}
Обычная звездочка 15 (2,1) .svg
15{2}
Обычная звездочка 2 (3,1) .svg
2{3}
Обычная звездочка цифра 3 (3,1) .svg
3{3}
Обычная звездочка 4 (3,1) .svg
4{3}
Обычная звездочка 5 (3,1) .svg
5{3}
Обычная звездочка 6 (3,1) .svg
6{3}
Обычная звездочка 7 (3,1) .svg
7{3}
Обычная звездочка 8 (3,1) .svg
8{3}
Обычная звездочка цифра 9 (3,1) .svg
9{3}
Обычная звездочка 10 (3,1) .svg
10{3}
Обычная звездочка 2 (4,1) .svg
2{4}
Обычная звездочка цифра 3 (4,1) .svg
3{4}
Обычная звездочка 4 (4,1) .svg
4{4}
Обычная звездочка 5 (4,1) .svg
5{4}
Обычная звездочка 6 (4,1) .svg
6{4}
Обычная звездочка 7 (4,1) .svg
7{4}
Обычная звездочка 2 (5,1) .svg
2{5}
Обычная звездочка цифра 3 (5,1) .svg
3{5}
Обычная звездочка 4 (5,1) .svg
4{5}
Обычная звездочка 5 (5,1) .svg
5{5}
Обычная звездочка 6 (5,1) .svg
6{5}
Обычная звездочка цифра 2 (5,2) .svg
2{5/2}
Обычная звездочка цифра 3 (5,2) .svg
3{5/2}
Обычная звездочка цифра 4 (5,2) .svg
4{5/2}
Обычная звездочка цифра 5 (5,2) .svg
5{5/2}
Обычная звездочка 6 (5,2) .svg
6{5/2}
Обычная звездочка цифра 2 (6,1) .svg
2{6}
Обычная звездочка цифра 3 (6,1) .svg
3{6}
Обычная звездочка 4 (6,1) .svg
4{6}
Обычная звездочка 5 (6,1) .svg
5{6}
Обычная звездочка цифра 2 (7,1) .svg
2{7}
Обычная звездочка цифра 3 (7,1) .svg
3{7}
Обычная звездочка 4 (7,1) .svg
4{7}
Обычная звездочка цифра 2 (7,2) .svg
2{7/2}
Обычная звездочка цифра 3 (7,2) .svg
3{7/2}
Обычная звездная фигура 4 (7,2) .svg
4{7/2}
Обычная звездочка цифра 2 (7,3) .svg
2{7/3}
Обычная звездочка цифра 3 (7,3) .svg
3{7/3}
Обычная звездочка цифра 4 (7,3) .svg
4{7/3}
Обычная звездочка цифра 2 (8,1) .svg
2{8}
Обычная звездочка цифра 3 (8,1) .svg
3{8}
Обычная звездочка цифра 2 (8,3) .svg
2{8/3}
Обычная звездочка цифра 3 (8,3) .svg
3{8/3}
Обычная звездочка цифра 2 (9,1) .svg
2{9}
Обычная звездочка цифра 3 (9,1) .svg
3{9}
Обычная звездочка цифра 2 (9,2) .svg
2{9/2}
Обычная звездочка цифра 3 (9,2) .svg
3{9/2}
Обычная звездочка цифра 2 (9,4) .svg
2{9/4}
Обычная звездочка цифра 3 (9,4) .svg
3{9/4}
Обычная звездочка цифра 2 (10,1) .svg
2{10}
Обычная звездочка цифра 3 (10,1) .svg
3{10}
Обычная звездочка цифра 2 (10,3) .svg
2{10/3}
Обычная звездочка цифра 3 (10,3) .svg
3{10/3}
Обычная звездочка цифра 2 (11,1) .svg
2{11}
Обычная звездочка цифра 2 (11,2) .svg
2{11/2}
Обычная звездочка цифра 2 (11,3) .svg
2{11/3}
Обычная звездочка цифра 2 (11,4) .svg
2{11/4}
Обычная звездочка цифра 2 (11,5) .svg
2{11/5}
Обычная звездочка цифра 2 (12,1) .svg
2{12}
Обычная звездочка цифра 2 (12,5) .svg
2{12/5}
Обычная звездочка цифра 2 (13,1) .svg
2{13}
Обычная звездочка цифра 2 (13,2) .svg
2{13/2}
Обычная звездочка цифра 2 (13,3) .svg
2{13/3}
Обычная звездочка цифра 2 (13,4) .svg
2{13/4}
Обычная звездочка цифра 2 (13,5) .svg
2{13/5}
Обычная звездочка цифра 2 (13,6) .svg
2{13/6}
Обычная звездочка цифра 2 (14,1) .svg
2{14}
Обычная звездочка цифра 2 (14,3) .svg
2{14/3}
Обычная звездочка цифра 2 (14,5) .svg
2{14/5}
Обычная звездочка цифра 2 (15,1) .svg
2{15}
Обычная звездочка цифра 2 (15,2) .svg
2{15/2}
Обычная звездочка цифра 2 (15,4) .svg
2{15/4}
Обычная звездочка цифра 2 (15,7) .svg
2{15/7}

Регулярные перекосные многоугольники также создают соединения, видимые по краям призматическое соединение антипризм, например:

Правильный составной косой многоугольник
Сложный
косые квадраты
Сложный
косые шестиугольники
Сложный
перекос декагонов
Два {2} # {}Три {2} # {}Два {3} # {}Два {5/3} # {}
Составной скошенный квадрат в cube.pngКосые тетрагоны в составе трех дигональных антипризм.pngСоставной косой шестиугольник в шестиугольной призме.pngСоставной косой шестиугольник в пятиугольной скрещенной антипризме.png

Трехмерные соединения

Соединение правильного многогранника можно определить как соединение, которое, как и правильный многогранник, вершинно-транзитивный, реберно-транзитивный, и лицо переходный. Согласно этому определению существует 5 обычных соединений.

Симметрия[4,3], Oчас[5,3]+, Я[5,3], ячас
ДвойственностьСамодвойственныйДвойные пары
ИзображениеСоединение двух тетраэдров.pngСоединение пяти тетраэдров.pngСоединение десяти тетраэдров.pngСоединение пяти кубиков.pngСоединение пяти октаэдров.png
СферическийСферическое соединение двух тетраэдров.pngСферическое соединение пяти тетраэдров.pngСферическое соединение десяти тетраэдров.pngСферическое соединение пяти кубов.pngСферическое соединение пяти октаэдров.png
Многогранники2 {3,3}5 {3,3}10 {3,3}5 {4,3}5 {3,4}
Coxeter{4,3}[2{3,3}]{3,4}{5,3}[5{3,3}]{3,5}2{5,3}[10{3,3}]2{3,5}2{5,3}[5{4,3}][5{3,4}]2{3,5}

Обозначения Кокстера для обычных соединений приведены в таблице выше, включая Символы Шлефли. Материал в квадратных скобках, [d{п,q}], обозначает компоненты соединения: d отдельный {п,q} s. Материал перед квадратные скобки обозначают расположение вершин соединения: c{м,п}[d{п,q}] представляет собой соединение d {п,q} разделяет вершины {м,п} подсчитано c раз. Материал после квадратные скобки обозначают расположение граней соединения: [d{п,q}]е{s,т} представляет собой соединение d {п,q} показывает лица {s,т} подсчитано е раз. Их можно комбинировать: таким образом c{м,п}[d{п,q}]е{s,т} представляет собой соединение d {п,q} разделяет вершины {м,п} подсчитано c раз и лица {s,т} подсчитано е раз. Это обозначение можно обобщить для соединений любого количества измерений.[21]

Соединения евклидовой и гиперболической плоскости

Существует восемнадцать двухпараметрических семейств регулярных составных мозаик евклидовой плоскости. В гиперболической плоскости известно пять однопараметрических семейств и семнадцать отдельных случаев, но полнота этого списка еще не доказана.

Евклидовы и гиперболические составные семейства 2 {п,п} (4 ≤ п ≤ ∞, п целое число) аналогичны сферической Stella Octangula, 2 {3,3}.

Несколько примеров евклидовых и гиперболических регулярных соединений
СамодвойственныйDualsСамодвойственный
2 {4,4}2 {6,3}2 {3,6}2 {∞,∞}
Kah 4 4.pngСоединить 2 шестиугольных мозаики.pngСоединить 2 треугольных плитки.pngАпейрогональные мозаики бесконечного порядка и dual.png
{{4,4}} или {4,4} или {4,4} [2 {4,4}] {4,4}
CDel nodes 10ru.pngCDel split2-44.pngCDel node.png + Узлы CDel 01rd.pngCDel split2-44.pngCDel node.png или же CDel узел h3.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.png
[2{6,3}]{3,6}а {6,3} или {6,3} [2 {3,6}]
CDel branch 10ru.pngCDel split2.pngCDel node.png + CDel branch 01rd.pngCDel split2.pngCDel node.png или же CDel узел h3.pngCDel 6.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png
{{∞, ∞}} или {∞, ∞} или {4, ∞} [2 {∞, ∞}] {∞, 4}
CDel labelinfin.pngCDel branch 10ru.pngCDel split2-ii.pngCDel node.png + CDel labelinfin.pngCDel branch 01rd.pngCDel split2-ii.pngCDel node.png или же CDel узел h3.pngCDel infin.pngCDel node.pngCDel infin.pngCDel node.png
3 {6,3}3 {3,6}3 {∞,∞}
Соединить 3 шестиугольных мозаики.pngСоставьте 3 треугольных плитки.pngIII симметрия 000.png
2{3,6}[3{6,3}]{6,3}{3,6}[3{3,6}]2{6,3}
CDel branch 10ru.pngCDel split2.pngCDel node.png + CDel branch 01rd.pngCDel split2.pngCDel node.png + CDel branch.pngCDel split2.pngCDel node 1.png

CDel labelinfin.pngCDel branch 10ru.pngCDel split2-ii.pngCDel node.png + CDel labelinfin.pngCDel branch 01rd.pngCDel split2-ii.pngCDel node.png + CDel labelinfin.pngCDel branch.pngCDel split2-ii.pngCDel node 1.png

Четырехмерные соединения

Ортогональные проекции
Обычное соединение 75 tesseracts.pngОбычное соединение 75 16-Cell.png
75 {4,3,3}75 {3,3,4}

Coxeter перечисляет 32 правильных соединения правильных 4-многогранников в своей книге Правильные многогранники.[22] Макмаллен добавляет шесть в своей статье Новые регулярные соединения 4-многогранников.[23] В следующих таблицах верхний индекс (var) указывает, что меченые соединения отличаются от других соединений с такими же символами.

Самодуальные обычные соединения
СложныйУчредительныйСимметрияРасположение вершинРасположение ячеек
120 {3,3,3}5-элементный[5,3,3], заказ 14400[22]{5,3,3}{3,3,5}
120 {3,3,3}(var)5-элементныйзаказ 1200[23]{5,3,3}{3,3,5}
720 {3,3,3}5-элементный[5,3,3], заказ 14400[23]6{5,3,3}6{3,3,5}
5 {3,4,3}24-элементный[5,3,3], заказ 14400[22]{3,3,5}{5,3,3}
Обычные соединения как двойные пары
Соединение 1Соединение 2СимметрияРасположение вершин (1)Расположение ячеек (1)Расположение вершин (2)Расположение ячеек (2)
3 {3,3,4}[24]3 {4,3,3}[3,4,3], заказ 1152[22]{3,4,3}2{3,4,3}2{3,4,3}{3,4,3}
15 {3,3,4}15 {4,3,3}[5,3,3], заказ 14400[22]{3,3,5}2{5,3,3}2{3,3,5}{5,3,3}
75 {3,3,4}75 {4,3,3}[5,3,3], заказ 14400[22]5{3,3,5}10{5,3,3}10{3,3,5}5{5,3,3}
75 {3,3,4}75 {4,3,3}[5,3,3], заказ 14400[22]{5,3,3}2{3,3,5}2{5,3,3}{3,3,5}
75 {3,3,4}75 {4,3,3}заказ 600[23]{5,3,3}2{3,3,5}2{5,3,3}{3,3,5}
300 {3,3,4}300 {4,3,3}[5,3,3]+, заказ 7200[22]4{5,3,3}8{3,3,5}8{5,3,3}4{3,3,5}
600 {3,3,4}600 {4,3,3}[5,3,3], заказ 14400[22]8{5,3,3}16{3,3,5}16{5,3,3}8{3,3,5}
25 {3,4,3}25 {3,4,3}[5,3,3], заказ 14400[22]{5,3,3}5{5,3,3}5{3,3,5}{3,3,5}

Есть два разных соединения из 75 тессерактов: одно имеет общие вершины со 120 ячейками, а другое - с вершинами с 600 ячейками. Отсюда сразу следует, что соответствующие двойные соединения 75 16-ячеек также различны.

Самодвойные звездные соединения
СложныйСимметрияРасположение вершинРасположение ячеек
5 {5,5/2,5}[5,3,3]+, заказ 7200[22]{5,3,3}{3,3,5}
10 {5,5/2,5}[5,3,3], заказ 14400[22]2{5,3,3}2{3,3,5}
5 {5/2,5,5/2}[5,3,3]+, заказ 7200[22]{5,3,3}{3,3,5}
10 {5/2,5,5/2}[5,3,3], заказ 14400[22]2{5,3,3}2{3,3,5}
Обычные звездные соединения в виде двойных пар
Соединение 1Соединение 2СимметрияРасположение вершин (1)Расположение ячеек (1)Расположение вершин (2)Расположение ячеек (2)
5 {3,5,5/2}5 {5/2,5,3}[5,3,3]+, заказ 7200[22]{5,3,3}{3,3,5}{5,3,3}{3,3,5}
10 {3,5,5/2}10 {5/2,5,3}[5,3,3], заказ 14400[22]2{5,3,3}2{3,3,5}2{5,3,3}2{3,3,5}
5 {5,5/2,3}5 {3,5/2,5}[5,3,3]+, заказ 7200[22]{5,3,3}{3,3,5}{5,3,3}{3,3,5}
10 {5,5/2,3}10 {3,5/2,5}[5,3,3], заказ 14400[22]2{5,3,3}2{3,3,5}2{5,3,3}2{3,3,5}
5 {5/2,3,5}5 {5,3,5/2}[5,3,3]+, заказ 7200[22]{5,3,3}{3,3,5}{5,3,3}{3,3,5}
10 {5/2,3,5}10 {5,3,5/2}[5,3,3], заказ 14400[22]2{5,3,3}2{3,3,5}2{5,3,3}2{3,3,5}

Еще четырнадцать частично обычный соединения, которые являются либо вершинно-транзитивными, либо клеточно-транзитивными, но не обоими одновременно. Семь частично регулярных соединений, транзитивных по вершине, являются двойниками семи частично регулярных соединений, транзитивных по отношению к клеткам.

Частично правильные соединения в виде двойных пар
Соединение 1
Вершинно-транзитивный
Соединение 2
Клеточно-транзитивный
Симметрия
2 16 ячеек[25]2 тессеракты[4,3,3], заказ 384[22]
25 24-элементный(var)25 24-элементный(var)заказ 600[23]
100 24-элементный100 24-элементный[5,3,3]+, заказ 7200[22]
200 24-элементный200 24-элементный[5,3,3], заказ 14400[22]
5 600 ячеек5 120 ячеек[5,3,3]+, заказ 7200[22]
10 600 ячеек10 120 ячеек[5,3,3], заказ 14400[22]
Частично правильные звездные соединения в виде двойных пар
Соединение 1
Вершинно-транзитивный
Соединение 2
Клеточно-транзитивный
Симметрия
5 {3,3,5/2}5 {5/2,3,3}[5,3,3]+, заказ 7200[22]
10 {3,3,5/2}10 {5/2,3,3}[5,3,3], заказ 14400[22]

Хотя 5-элементный и 24-элементный оба являются самодвойственными, их двойные соединения ( соединение двух 5-ти ячеек и соединение двух 24-ячеек) не считаются правильными, в отличие от соединения двух тетраэдров и различных двойственных многоугольников, потому что они не являются ни вершинно-правильными, ни клеточно-правильными: они не являются фасетками или звёздчатыми элементами любого правильного 4-многогранника.

Евклидовы 3-пространственные соединения

Единственные регулярные составные евклидовы соты представляют собой бесконечное семейство составных частей кубические соты, все вершины и грани разделяют с другой кубической сотой. Этот состав может иметь любое количество кубических сот. Обозначение Кокстера: {4,3,4} [d{4,3,4}]{4,3,4}.

Пять измерений и более высокие соединения

Не существует регулярных соединений в пяти или шести измерениях. Известны три семимерных соединения (16, 240 или 480 7-симплексы) и шесть известных восьмимерных (16, 240 или 480 8-кубиков или же 8-ортоплексы). Также есть одно соединение п-симплексы в п-мерное пространство при условии, что п на единицу меньше степени двойки, а также на два соединения (одно из п-кубики и дуальный из п-ортоплексы) в п-мерное пространство, если п это степень двойки.

Обозначения Кокстера для этих соединений (с использованием αп = {3п−1}, βп = {3п−2, 4}, γп = {4,3п−2}:

  • 7-симплексов: cγ7[16cα7]cβ7, куда c = 1, 15 или 30
  • 8-ортоплексы: cγ8[16cβ8]
  • 8-кубов: [16cγ8]cβ8

Общие случаи (где п = 2k и d = 22kk − 1, k = 2, 3, 4, ...):

  • Симплексы: γп−1[dαп−1] βп−1
  • Ортоплексы: γп[dβп]
  • Гиперкубы: [dγп] βп

Евклидовы сотовые соединения

Известное семейство регулярных составных евклидовых сот в пяти или более измерениях представляет собой бесконечное семейство составных частей гиперкубические соты, все вершины и грани разделяются с другой гиперкубической сотой. Это соединение может иметь любое количество гиперкубических сот. Обозначение Кокстера δп[dδп] δп где δп = {∞}, когда п = 2 и {4,3п−3, 4} когда п ≥ 3.

Абстрактные многогранники

В абстрактные многогранники возникли в результате попытки изучить многогранники отдельно от геометрического пространства, в которое они встроены. Они включают мозаику сферического, евклидова и гиперболического пространства, мозаику других коллекторы, и многие другие объекты, которые не имеют четко определенной топологии, но вместо этого могут характеризоваться своей «локальной» топологией. Их бесконечно много в каждом измерении. Видеть этот атлас за образец. Некоторые известные примеры абстрактных регулярных многогранников, которые не встречаются в других местах этого списка, - это 11-элементный, {3,5,3}, а 57 ячеек, {5,3,5}, которые имеют правильные проективные многогранники в качестве клеток и вершинных фигур.

Элементами абстрактного многогранника являются его тело (максимальный элемент), его грани, ребра, вершины и нулевой многогранник или пустой набор. Эти абстрактные элементы могут быть отображены в обычном пространстве или осуществленный как геометрические фигуры. Некоторые абстрактные многогранники имеют правильную форму или форму. верный реализации, другие нет. А флаг представляет собой связный набор элементов каждого измерения - для многогранника, который является телом, гранью, ребром грани, вершиной ребра и нулевым многогранником. Абстрактный многогранник называется обычный если его комбинаторные симметрии транзитивны на его флагах, т. е. что любой флаг может быть отображен на любой другой при симметрии многогранника. Абстрактные правильные многогранники остаются активной областью исследований.

Пять таких правильных абстрактных многогранников, которые невозможно точно реализовать, были выделены Х. С. М. Коксетер в его книге Правильные многогранники (1977) и снова Дж. М. Уиллс в его статье «Комбинаторно правильные многогранники индекса 2» (1987).[26] Все они топологически эквивалентны тороиды. Их конструкция, устроив п грани вокруг каждой вершины, могут повторяться бесконечно как мозаики гиперболическая плоскость. На диаграммах ниже изображения гиперболических мозаик имеют цвета, соответствующие цветам изображений многогранников.

МногогранникDU36 medial rhombic triacontahedron.png
Медиальный ромбический триаконтаэдр
Dodecadodecahedron.png
Додекадодекаэдр
DU41 средний триамбический икосаэдр.png
Медиальный триамбический икосаэдр
Дитригональный додекадодекаэдр.png
Дитригональный додекадодекаэдр
Excavated dodecahedron.png
Раскопанный додекаэдр
Фигура вершины{5}, {5/2}
Правильный многоугольник 5.svgПентаграмма green.svg
(5.5/2)2
Додекадодекаэдр vertfig.png
{5}, {5/2}
Правильный многоугольник 5.svgПентаграмма green.svg
(5.5/3)3
Дитригональный додекадодекаэдр vertfig.png
Медиальный триамбический икосаэдр face.png
Лица30 ромбов
Ромб definition2.svg
12 пятиугольников
12 пентаграмм
Правильный многоугольник 5.svgПентаграмма green.svg
20 шестиугольников
Медиальный триамбический икосаэдр face.png
12 пятиугольников
12 пентаграмм
Правильный многоугольник 5.svgПентаграмма green.svg
20 гексаграмм
Звезда шестиугольник face.png
ПлиткаРавномерная черепица 45-t0.png
{4, 5}
Равномерная черепица 552-t1.png
{5, 4}
Равномерная черепица 65-t0.png
{6, 5}
Равномерная черепица 553-t1.png
{5, 6}
Равномерная черепица 66-t2.png
{6, 6}
χ−6−6−16−16−20

Они появляются как двойные пары следующим образом:

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Кокстер (1973), п. 129.
  2. ^ Макмаллен и Шульте (2002), п. 30.
  3. ^ Джонсон, Н.В. (2018). «Глава 11: Конечные группы симметрии». Геометрии и преобразования. 11.1 Многогранники и соты, стр. 224. ISBN 978-1-107-10340-5.
  4. ^ Кокстер (1973), п. 120.
  5. ^ Кокстер (1973), п. 124.
  6. ^ Дункан, Хью (28 сентября 2017 г.). «Между квадратным камнем и твердым пятиугольником: дробные многоугольники». мел.
  7. ^ Кокстер (1973)С. 66-67.
  8. ^ Аннотации (PDF). Выпуклые и абстрактные многогранники (19–21 мая 2005 г.) и День многогранников в Калгари (22 мая 2005 г.).
  9. ^ Кокстер (1973), Таблица I: Правильные многогранники, (iii) Три правильных многогранника в п размеры (n> = 5), стр. 294–295.
  10. ^ Макмаллен и Шульте (2002), "Проективные правильные многогранники 6C" с. 162-165.
  11. ^ Грюнбаум Б. (1977). «Правильные многогранники - старые и новые». Aeqationes mathematicae. 16: 1–20. Дои:10.1007 / BF01836414.
  12. ^ Кокстер, H.S.M. (1938). "Правильные косые многогранники в трех и четырех измерениях". Proc. Лондонская математика. Soc. 2. 43: 33–62. Дои:10.1112 / плмс / с2-43.1.33.
  13. ^ Кокстер, H.S.M. (1985). «Правильные и полурегулярные многогранники II». Mathematische Zeitschrift. 188: 559–591. Дои:10.1007 / BF01161657.
  14. ^ Конвей, Джон Х .; Берджел, Хайди; Гудман-Штраус, Хаим (2008). «Глава 23: Объекты с первичной симметрией, бесконечные платоновы многогранники». Симметрии вещей. Тейлор и Фрэнсис. С. 333–335. ISBN 978-1-568-81220-5.
  15. ^ Макмаллен и Шульте (2002), п. 224.
  16. ^ Макмаллен и Шульте (2002), Раздел 7E.
  17. ^ Гарнер, C.W.L. (1967). «Правильные косые многогранники в трехмерном гиперболическом пространстве». Может. J. Math. 19: 1179–1186. Примечание: в его статье говорится, что их 32, но один самодуальный, остается 31.
  18. ^ а б c Кокстер (1973), Таблица II: Обычные соты, стр. 296.
  19. ^ а б c d Кокстер (1999), «Глава 10».
  20. ^ Кокстер (1999), "Глава 10" Таблица IV, стр. 213.
  21. ^ Кокстер (1973), п. 48.
  22. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т ты v ш Икс у z аа Кокстер (1973). Таблица VII, стр. 305
  23. ^ а б c d е Макмаллен (2018).
  24. ^ Клитцинг, Ричард. «Равномерный составной звездчатый икоситетрахорон».
  25. ^ Клитцинг, Ричард. «Единый составной демидистессеракт».
  26. ^ Дэвид А. Рихтер. "Правильные многогранники (индекса два)".

Рекомендации

внешняя ссылка

Фундаментальный выпуклый обычный и однородные многогранники в размерах 2–10
СемьяАпBпя2(п) / DпE6 / E7 / E8 / F4 / грамм2ЧАСп
Правильный многоугольникТреугольникКвадратп-угольникШестиугольникПентагон
Равномерный многогранникТетраэдрОктаэдрКубДемикубДодекаэдрИкосаэдр
Равномерный 4-многогранник5-элементный16 ячеекТессерактDemitesseract24-элементный120 ячеек600 ячеек
Равномерный 5-многогранник5-симплекс5-ортоплекс5-куб5-полукуб
Равномерный 6-многогранник6-симплекс6-ортоплекс6-куб6-полукуб122221
Равномерный 7-многогранник7-симплекс7-ортоплекс7-куб7-полукуб132231321
Равномерный 8-многогранник8-симплекс8-ортоплекс8-куб8-полукруглый142241421
Равномерный 9-многогранник9-симплекс9-ортоплекс9-куб9-полукуб
Равномерный 10-многогранник10-симплекс10-ортоплекс10-куб10-полукуб
Униформа п-многогранникп-симплексп-ортоплексп-кубп-полукуб1k22k1k21п-пятиугольный многогранник
Темы: Семейства многогранниковПравильный многогранникСписок правильных многогранников и соединений
Фундаментальный выпуклый обычный и однородные соты в размерах 2-9
КосмосСемья / /
E2Равномерная черепица{3[3]}δ333Шестиугольный
E3Равномерно выпуклые соты{3[4]}δ444
E4Равномерные 4-соты{3[5]}δ55524-ячеечные соты
E5Равномерные 5-соты{3[6]}δ666
E6Равномерные 6-соты{3[7]}δ777222
E7Равномерные 7-соты{3[8]}δ888133331
E8Равномерные 8-соты{3[9]}δ999152251521
E9Равномерные 9-соты{3[10]}δ101010
Eп-1Униформа (п-1)-соты{3[n]}δппп1k22k1k21