WikiDer > Правильный косой многогранник - Википедия

Regular skew polyhedron - Wikipedia

В геометрия, то правильные косые многогранники являются обобщениями на множество правильные многогранники которые включают возможность неплоских лица или же фигуры вершин. Кокстер рассмотрел фигуры со скошенными вершинами, которые создали новые четырехмерные правильные многогранники, и намного позже Бранко Грюнбаум посмотрел на обычные косые лица.[1]

Бесконечные правильные косые многогранники, покрывающие 3-мерное пространство или выше, называются правильные косые апейроэдры.

История

В соответствии с Coxeter, в 1926 г. Джон Флиндерс Петри обобщил понятие правильные косые многоугольники (неплоские многоугольники) на правильные косые многогранники.

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

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

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

Первый набор {l, m | n}, повторяет пять выпуклых Платоновы тела, и одна невыпуклая Твердое тело Кеплера-Пуансо:

{l, m | n}ЛицаКраяВершиныпМногогранникСимметрия
порядок
{3,3| 3} = {3,3}4640Тетраэдр12
{3,4| 4} = {3,4}81260Октаэдр24
{4,3| 4} = {4,3}61280Куб24
{3,5| 5} = {3,5}2030120Икосаэдр60
{5,3| 5} = {5,3}1230200Додекаэдр60
{5,5| 3} = {5,5/2}1230124Большой додекаэдр60

Конечные правильные косые многогранники четырехмерного пространства

A4 Самолет Кокстера прогнозы
4-симплексный t03.svg4-симплексный t12.svg
{4, 6 | 3}{6, 4 | 3}
Ранцинированный 5-клеточный
(20 вершин, 60 ребер)
Bitruncated 5-элементный
(30 вершин, 60 ребер)
Проекции плоскости Кокстера F4
24-элементный t03 F4.svg24-элементный t12 F4.svg
{4, 8 | 3}{8, 4 | 3}
Ранцинированный 24-элементный
(144 вершины, 576 ребер)
Урезанный 24-элементный
(288 вершин, 576 ребер)
Сложный многогранник почти правильный 42 vertices.pngСложный многогранник почти правильный 46 vertices.png
{3,8|,4} = {3,8}8{4,6|,3} = {4,6}6
42 вершины, 168 ребер56 вершин, 168 ребер
Некоторые из 4-мерных правильных косых многогранников помещаются внутри однородной полихоры, как показано на верхних 4 проекциях.

Coxeter также перечислил большее количество конечных правильных многогранников в своей статье «Правильные косые многогранники в трех и четырех измерениях и их топологические аналоги».

Так же, как бесконечные косые многогранники представляют собой поверхности многообразия между ячейками выпуклые однородные соты, все конечные формы представляют собой поверхности многообразий внутри ячеек однородная полихора.

Многогранники вида {2p, 2q | r} связаны с Группа Кокстера симметрия [(p, r, q, r)], которая сводится к линейной [r, p, r], когда q равно 2. Кокстер дает эту симметрию как [[(п,р,q,р)]+] который, по его словам, изоморфен его абстрактная группа (2п,2q|2,р). Соответствующие соты имеют расширенную симметрию [[(п,р,q,р)]].[2]

{2p, 4 | r} представлен {2p} гранями усеченный битами {г, р, г} равномерный 4-многогранник, а {4,2p | r} представлен квадратными гранями разбитый {г, р, г}.

{4,4 | n} производит п-п дуопризмаи, в частности, {4,4 | 4} помещается внутри {4} x {4} тессеракт.

{4,4 | n} решений представляют квадратные грани дуопризм с n-угольными гранями в виде отверстий и представляют собой клиффорд тор, и приближение дуоцилиндр
{4,4 | 6} имеет 36 квадратных граней, видимых в перспективной проекции как квадраты, извлеченные из 6,6 дуопризма.
{4,4 | 4} имеет 16 квадратных граней и существует как подмножество граней в тессеракт.
Кольцо из 60 треугольников образует правильный косой многогранник внутри подмножества граней 600 ячеек.
Даже заказные решения
{l, m | n}ЛицаКраяВершиныпСтруктураСимметрияЗаказСвязанный однородная полихора
{4,4| 3}91891D3xD3[[3,2,3]+]93-3 дуопризма
{4,4| 4}1632161D4xD4[[4,2,4]+]164-4 дуопризмы или тессеракт
{4,4| 5}2550251D5xD5[[5,2,5]+]255-5 дуопризма
{4,4| 6}3672361D6xD6[[6,2,6]+]366-6 дуопризма
{4,4 | n}п22n2п21DпxDп[[n, 2, n]+]п2н-н дуопризма
{4,6| 3}3060206S5[[3,3,3]+]60Ранцинированный 5-клеточный
{6,4| 3}2060306S5[[3,3,3]+]60Bitruncated 5-элементный
{4,8| 3}28857614473[[3,4,3]+]576Ранцинированный 24-элементный
{8,4| 3}14457628873[[3,4,3]+]576Урезанный 24-элементный
пентаграмматические решения
{l, m | n}ЛицаКраяВершиныпСтруктураСимметрияЗаказСвязанный однородная полихора
{4,5| 5}901807210A6[[5/2,5,5/2]+]360Runcinated большой звездчатый 120-элементный
{5,4| 5}721809010A6[[5/2,5,5/2]+]360Bitruncated большой звездчатый 120-элементный
{l, m | n}ЛицаКраяВершиныпСтруктураЗаказ
{4,5| 4}4080325?160
{5,4| 4}3280405?160
{4,7| 3}42842410НЧ (2,7)168
{7,4| 3}24844210НЧ (2,7)168
{5,5| 4}721807219A6360
{6,7| 3}182546156105НЧ (2,13)1092
{7,6| 3}156546182105НЧ (2,13)1092
{7,7| 3}156546156118НЧ (2,13)1092
{4,9| 3}6121224272171НЧ (2,17)2448
{9,4| 3}2721224612171НЧ (2,17)2448
{7,8| 3}1536537613441249?10752
{8,7| 3}1344537615361249?10752

Окончательный набор основан на методе Кокстера. дальнейшая расширенная форма {q1, m | q2, q3 ...} или с неуказанным q2: {l, m |, q}. Их также можно представить в виде обычных конечная карта или же {л, м}2q, а группа Gл,м,q.[3]

{л, м |, q} или же {л, м}2qЛицаКраяВершиныпСтруктураЗаказПримечания
{3,6|,q} = {3,6}2q2q23q2q21грамм3,6,2q2q2
{3,2q|,3} = {3,2q}62кв.23кв.23кв.(q-1)*(q-2)/2грамм3,6,2q2q2
{3,7|,4} = {3,7}85684243НЧ (2,7)168
{3,8|,4} = {3,8}8112168428PGL (2,7)336Относится к сложный многогранник (1 1 114)4, CDel node 1.pngCDel 4split1.pngCDel branch.pngCDel label4.png
{4,6|,3} = {4,6}6841685615PGL (2,7)336Относится к сложному многограннику (14 14 11)(3), CDel node 1.pngCDel anti3split1-44.pngCDel branch.png
{3,7|,6} = {3,7}1236454615614НЧ (2,13)1092
{3,7|,7} = {3,7}1436454615614НЧ (2,13)1092
{3,8|,5} = {3,8}10720108027046грамм3,8,102160Относится к сложному многограннику (1 1 114)5, CDel node 1.pngCDel 5split1.pngCDel branch.pngCDel label4.png
{3,10|,4} = {3,10}8720108021673грамм3,8,102160Относится к сложному многограннику (1 1 115)4, CDel node 1.pngCDel 4split1.pngCDel branch.pngCDel label5.png
{4,6|,2} = {4,6}4122483S4× S248
{5,6|,2} = {5,6}42460209A5× S2120
{3,11|,4} = {3,11}820243036552231НЧ (2,23)6072
{3,7|,8} = {3,7}16358453761536129грамм3,7,1710752
{3,9|,5} = {3,9}10121801827040601016LF (2,29) × A336540

Высшие измерения

Правильные косые многогранники также могут быть построены в размерности больше 4 как вложения в правильные многогранники или соты. Например, правильный икосаэдр можно вложить в вершины 6-полукуб; это было названо правильный косой икосаэдр к Х. С. М. Коксетер. Аналогичным образом додекаэдр можно вложить в 10-полукуб.[4]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Абстрактные правильные многогранники, стр.7, стр.17
  2. ^ Кокстер, Правильные и полурегулярные многогранники II 2.34)
  3. ^ Кокстер и Мозер, Генераторы и отношения для дискретных групп, Раздел 8.6. Карты, имеющие заданные многоугольники Петри. п. 110
  4. ^ Деза, Майкл; Штогрин, Михаил (1998). «Вложение графов регулярных мозаик и звездных сот в графы гиперкубов и кубических решеток». Углубленное изучение чистой математики. Аранжировки - Токио 1998: 77. Дои:10.2969 / aspm / 02710073. ISBN 978-4-931469-77-8. Получено 4 апреля 2020.

Рекомендации

  • Питер МакМаллен, Четырехмерные правильные многогранники, Дискретная и вычислительная геометрия, сентябрь 2007 г., том 38, выпуск 2, стр. 355–387
  • Coxeter, Правильные многогранники, Третье издание, (1973), Дуврское издание, ISBN 0-486-61480-8
  • Калейдоскопы: избранные произведения Х. С. М. Коксетер, под редакцией Ф. Артура Шерка, Питера Макмаллена, Энтони С. Томпсона, Асии Ивика Вайса, публикации Wiley-Interscience, 1995, ISBN 978-0-471-01003-6 [1]
    • (Документ 2) H.S.M. Кокстер, "Правильные губки или косые многогранники", Scripta Mathematica 6 (1939) 240-244.
    • (Документ 22) Х.С.М. Кокстер, Регулярные и полурегулярные многогранники I, [Math. Zeit. 46 (1940) 380–407, MR 2,10]
    • (Документ 23) Х.С.М. Кокстер, Правильные и полурегулярные многогранники II, [Math. Zeit. 188 (1985) 559–591]
  • Coxeter, Красота геометрии: двенадцать эссе, Dover Publications, 1999 г., ISBN 0-486-40919-8 (Глава 5: Правильные косые многогранники в трех и четырех измерениях и их топологические аналоги, Труды Лондонского математического общества, сер. 2, том 43, 1937.)
    • Кокстер, Х. С. М. Правильные косые многогранники в трех и четырех измерениях. Proc. Лондонская математика. Soc. 43, 33-62, 1937.
  • Гарнер, К. В. Л. Правильные косые многогранники в трехмерном гиперболическом пространстве. Может. J. Math. 19, 1179-1186, 1967.
  • Э. Шульте, Дж. М. Уиллс О правильных косых многогранниках Кокстера// Дискретная математика, том 60, июнь – июль 1986 г., страницы 253–262.