Равномерный 5-многогранник
В геометрии однородный — это 5-многогранник пятимерный однородный многогранник . По определению однородный 5-многогранник является вершинно-транзитивным и построен из однородных 4- многогранников .
Полный набор выпуклых однородных 5-многогранников не определен, но многие из них можно построить как конструкции Витхоффа из небольшого набора групп симметрии . Эти операции построения представлены перестановками колец диаграмм Кокстера .
История открытия
[ редактировать ]- Правильные многогранники : (выпуклые грани)
- 1852 : Людвиг Шлефли доказал в своей рукописной теории множественной непрерывности , что существует ровно 3 правильных многогранника в 5 или более измерениях .
- Выпуклые полуправильные многогранники категории Коксетера : (Различные определения до однородной )
- 1900 : Торольд Госсет перечислил список непризматических полуправильных выпуклых многогранников с правильными гранями ( выпуклые правильные 4-многогранники ) в своей публикации «О правильных и полуправильных фигурах в пространстве n измерений» . [1]
- Выпуклые однородные многогранники :
- 1940-1988 : Поиск систематически расширялся Х.С.М. Коксетером в его публикации «Регулярные и полуправильные многогранники I, II и III» .
- 1966 : Норман В. Джонсон защитил докторскую диссертацию. Диссертация под руководством Кокстера, «Теория однородных многогранников и сот» , Университет Торонто.
- Невыпуклые однородные многогранники :
- 1966 : Джонсон в своей диссертации описывает две невыпуклые однородные антипризмы в пятимерном пространстве. [2]
- 2000–2024 : Джонатан Бауэрс и другие исследователи ищут другие невыпуклые однородные 5-многогранники. [3] с текущим количеством известных однородных 5-многогранников 1348 вне бесконечных семейств (выпуклых и невыпуклых), исключая призмы однородных 4-многогранников. Список не является полным. [4] [5]
Правильные 5-многогранники
[ редактировать ]Правильные 5-многогранники могут быть представлены символом Шлефли {p,q,r,s} с s {p,q,r} 4-многогранниками вокруг каждой грани . Таких правильных многогранников ровно три, все выпуклые:
- {3,3,3,3} - 5-симплекс
- {4,3,3,3} - 5-куб
- {3,3,3,4} - 5-ортоплекс
Не существует невыпуклых правильных многогранников в пяти измерениях и выше.
Выпуклые однородные 5-многогранники
[ редактировать ]Известно 104 выпуклых однородных 5-многогранников, а также ряд бесконечных семейств дуопризм и дуопризм многоугольник-многогранник. Все, за исключением большой призмы антипризмы, основаны на конструкциях Витгофа , симметрии отражения, созданной с помощью групп Кокстера . [ нужна ссылка ]
Симметрия однородных 5-многогранников в четырех измерениях
[ редактировать ]— 5-симплекс правильная форма семейства A 5 . 5 -куб и 5-ортоплекс — правильные формы семейства B5 . Бифуркационный граф семейства D 5 содержит 5-ортоплекс , а также 5-демикуб , который является чередующимся 5-кубом .
Каждый отражающий однородный 5-многогранник может быть построен в одной или нескольких отражающих точечных группах в 5 измерениях с помощью конструкции Витхоффа , представленной кольцами вокруг перестановок узлов на диаграмме Коксетера . Зеркальные гиперплоскости можно группировать, как видно по цветным узлам, разделенным четными ветвями. Группы симметрии вида [a,b,b,a] имеют расширенную симметрию [[a,b,b,a]], как и [3,3,3,3], удваивая порядок симметрии. Однородные многогранники в этой группе с симметричными кольцами содержат эту расширенную симметрию.
Если все зеркала данного цвета не имеют кольца (неактивны) в данном однородном многограннике, он будет иметь конструкцию с более низкой симметрией за счет удаления всех неактивных зеркал. Если все узлы данного цвета окольцованы (активны), операция чередования может создать новый 5-многогранник с киральной симметрией, показанный как «пустые» узлы в кружке», но геометрия обычно не настраивается для создания единых решений.
- Фундаментальные семьи [7]
Группа символ | Заказ | Коксетер график | Кронштейн обозначение | Коммутатор подгруппа | Коксетер число (час) | Размышления м = 5/2 ч [8] | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
AА5 | 720 | [3,3,3,3] | [3,3,3,3] + | 6 | 15 | |||
Д 5 | 1920 | [3,3,3 1,1 ] | [3,3,3 1,1 ] + | 8 | 20 | |||
Б 5 | 3840 | [4,3,3,3] | 10 | 5 | 20 |
- Однородные призмы
Существует 5 конечных категориальных однородных призматических семейств многогранников, основанных на непризматических однородных 4-многогранниках . Существует одно бесконечное семейство 5-многогранников, основанное на призмах равномерных дуопризм {p}×{q}×{ }.
Коксетер группа | Заказ | Коксетер диаграмма | Коксетер обозначение | Коммутатор подгруппа | Размышления | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
А 4 А 1 | 120 | [3,3,3,2] = [3,3,3]×[ ] | [3,3,3] + | 10 | 1 | ||||||
Д 4 А 1 | 384 | [3 1,1,1 ,2] = [3 1,1,1 ]×[ ] | [3 1,1,1 ] + | 12 | 1 | ||||||
Б 4 А 1 | 768 | [4,3,3,2] = [4,3,3]×[ ] | 4 | 12 | 1 | ||||||
Ф 4 А 1 | 2304 | [3,4,3,2] = [3,4,3]×[ ] | [3 + ,4,3 + ] | 12 | 12 | 1 | |||||
Ч 4 А 1 | 28800 | [5,3,3,2] = [3,4,3]×[ ] | [5,3,3] + | 60 | 1 | ||||||
Дуопризматические призмы (для четных изображений используйте 2p и 2q) | |||||||||||
Я 2 ( п )Я 2 ( q )А 1 | 8 шт. | [p,2,q,2] = [p]×[q]×[ ] | [п + ,2,д + ] | п | д | 1 | |||||
Я 2 (2 п )Я 2 ( q )А 1 | 16 кв.м. | [2p,2,q,2] = [2p]×[q]×[ ] | п | п | д | 1 | |||||
Я 2 (2 п )И 2 (2 р )А 1 | 32 кв.м. | [2p,2,2q,2] = [2p]×[2q]×[ ] | п | п | д | д | 1 |
- Равномерные дуопризмы
Существует 3 категориальных однородных дуопризматических семейства многогранников, основанных на декартовых произведениях однородных многогранников и правильных многоугольников : { q , r }×{ p }.
Коксетер группа | Заказ | Коксетер диаграмма | Коксетер обозначение | Коммутатор подгруппа | Размышления | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Призматические группы (для четных используйте 2p) | |||||||||||
А 3 I 2 ( п ) | 48 р. | [3,3,2, п ] = [3,3]×[ п ] | [(3,3) + ,2, п + ] | 6 | п | ||||||
А 3 И 2 ( 2п ) | 96 р | [3,3,2,2 п ] = [3,3]×[2 п ] | 6 | п | п | ||||||
Б 3 я 2 ( п ) | 96 р | [4,3,2, п ] = [4,3]×[ п ] | 3 | 6 | п | ||||||
Б 3 И 2 ( 2п ) | 192 стр. | [4,3,2,2 п ] = [4,3]×[2 п ] | 3 | 6 | п | п | |||||
Ч 3 я 2 ( п ) | 240 р. | [5,3,2, п ] = [5,3]×[ п ] | [(5,3) + ,2, п + ] | 15 | п | ||||||
Ч 3 И 2 ( 2п ) | 480 р. | [5,3,2,2 п ] = [5,3]×[2 п ] | 15 | п | п |
Перечисление выпуклых однородных 5-многогранников
[ редактировать ]- Семейство симплекс : А 5 [3 4 ]
- 19 однородных 5-многогранников
- Гиперкуб / Ортоплекс Семейство : B 5 [4,3 3 ]
- 31 однородный 5-многогранник
- Демигиперкуб Д 5 /Е 5 : [3 Семейство 2,1,1 ]
- 23 однородных 5-многогранника (8 уникальных)
- Полихоральные призмы:
- 56 однородных 5-многогранников (45 уникальных) конструкций на основе призматических семейств: [3,3,3]×[ ], [4,3,3]×[ ], [5,3,3]×[ ], [3 1,1,1 ]×[ ].
- Один невитоффиан . Призма большой антипризмы — единственный известный невитоффов выпуклый однородный 5-многогранник, построенный из двух больших антипризм, соединенных многогранными призмами.
В результате получается: 19+31+8+45+1=104.
Кроме того, имеются:
- Бесконечно множество однородных 5-многогранных конструкций на основе призматических семейств дуопризм: [ p ]×[ q ]×[ ].
- Бесконечно множество однородных 5-многогранных конструкций на основе дуопризматических семейств: [3,3]×[ p ], [4,3]×[ p ], [5,3]×[ p ].
А 5 Семья
[ редактировать ]Существует 19 форм, основанных на всех перестановках диаграмм Кокстера с одним или несколькими кольцами. (16+4-1 случаев)
Они названы Норманом Джонсоном в честь строительных операций Уитхоффа на основе обычного 5-симплекса (гексатерона).
Семейство A 5 факториал имеет симметрию порядка 720 (6 ) . 7 из 19 фигур с симметрично обведенными диаграммами Кокстера имеют двойную симметрию, порядок 1440.
Координаты однородных 5-многогранников с 5-симплексной симметрией могут быть сгенерированы как перестановки простых целых чисел в 6-мерном пространстве, все в гиперплоскостях с вектором нормали (1,1,1,1,1,1).
# | Базовая точка | Джонсона Система именования Имя Бауэрса и (аббревиатура) Диаграмма Кокстера | Количество элементов k-грани | Вертекс фигура | Количество фасетов по местоположению: [3,3,3,3] | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
4 | 3 | 2 | 1 | 0 | [3,3,3] (6) | [3,3,2] (15) | [3,2,3] (20) | [2,3,3] (15) | [3,3,3] (6) | Все | ||||
1 | (0,0,0,0,0,1) или (0,1,1,1,1,1) | 5-симплекс гексатерон (хикс) | 6 | 15 | 20 | 15 | 6 | {3,3,3} | {3,3,3} | - | - | - | - | |
2 | (0,0,0,0,1,1) или (0,0,1,1,1,1) | Выпрямленный 5-симплекс выпрямленный гексатерон (rix) | 12 | 45 | 80 | 60 | 15 | т{3,3}×{ } | г {3,3,3} | - | - | - | {3,3,3} | |
3 | (0,0,0,0,1,2) или (0,1,2,2,2,2) | Усеченный 5-симплекс усеченный гексатерон (тикс) | 12 | 45 | 80 | 75 | 30 | Тетрах.pyr | т{3,3,3} | - | - | - | {3,3,3} | |
4 | (0,0,0,1,1,2) или (0,1,1,2,2,2) | Согнутый 5-симплекс маленький ромбический гексатерон (саркс) | 27 | 135 | 290 | 240 | 60 | призма-клин | рр{3,3,3} | - | - | { }×{3,3} | г {3,3,3} | |
5 | (0,0,0,1,2,2) или (0,0,1,2,2,2) | Битусеченный 5-симплекс усеченный гексатерон (биттикс) | 12 | 60 | 140 | 150 | 60 | 2т{3,3,3} | - | - | - | т{3,3,3} | ||
6 | (0,0,0,1,2,3) или (0,1,2,3,3,3) | Количественно усеченный 5-симплекс большой ромбический гексатерон (гаркс) | 27 | 135 | 290 | 300 | 120 | тр{3,3,3} | - | - | { }×{3,3} | т{3,3,3} | ||
7 | (0,0,1,1,1,2) или (0,1,1,1,2,2) | Ранцинированный 5-симплекс маленький призматичный гексатерон (спикс) | 47 | 255 | 420 | 270 | 60 | т 0,3 {3,3,3} | - | {3}×{3} | { }×r{3,3} | г {3,3,3} | ||
8 | (0,0,1,1,2,3) или (0,1,2,2,3,3) | Runcitусеченный 5-симплекс призматоусеченный гексатерон (паттикс) | 47 | 315 | 720 | 630 | 180 | т 0,1,3 {3,3,3} | - | {6}×{3} | { }×r{3,3} | рр{3,3,3} | ||
9 | (0,0,1,2,2,3) или (0,1,1,2,3,3) | Рунцикантеллярный 5-симплекс призматоромбовидный гексатерон (пиркс) | 47 | 255 | 570 | 540 | 180 | т 0,1,3 {3,3,3} | - | {3}×{3} | { }×t{3,3} | 2т{3,3,3} | ||
10 | (0,0,1,2,3,4) или (0,1,2,3,4,4) | Ранчикантиусеченный 5-симплекс большой призматический гексатерон (гиппикс) | 47 | 315 | 810 | 900 | 360 | Ирр. 5-клеточный | т 0,1,2,3 {3,3,3} | - | {3}×{6} | { }×t{3,3} | тр{3,3,3} | |
11 | (0,1,1,1,2,3) или (0,1,2,2,2,3) | Стеритусеченный 5-симплекс целлипризматический гексатерон (каппикс) | 62 | 330 | 570 | 420 | 120 | т{3,3,3} | { }×t{3,3} | {3}×{6} | { }×{3,3} | т 0,3 {3,3,3} | ||
12 | (0,1,1,2,3,4) или (0,1,2,3,3,4) | Стерикантиусеченный 5-симплекс целлигреатор ромбовидный гексатерон (когракс) | 62 | 480 | 1140 | 1080 | 360 | тр{3,3,3} | { }×tr{3,3} | {3}×{6} | { }×rr{3,3} | т 0,1,3 {3,3,3} | ||
13 | (0,0,0,1,1,1) | Биректифицированный 5-симплекс додекатерон (точка) | 12 | 60 | 120 | 90 | 20 | {3}×{3} | г {3,3,3} | - | - | - | г {3,3,3} | |
14 | (0,0,1,1,2,2) | Двукантельчатый 5-симплекс небольшой бирромбированный додекатерон (сибрид) | 32 | 180 | 420 | 360 | 90 | рр{3,3,3} | - | {3}×{3} | - | рр{3,3,3} | ||
15 | (0,0,1,2,3,3) | Бикантиусеченный 5-симплекс большой бирромбовидный додекатерон (гибрид) | 32 | 180 | 420 | 450 | 180 | тр{3,3,3} | - | {3}×{3} | - | тр{3,3,3} | ||
16 | (0,1,1,1,1,2) | Стерический 5-симплекс мелкий клеточный додекатерон (ставрон) | 62 | 180 | 210 | 120 | 30 | Ирр. 16-ячеечный | {3,3,3} | { }×{3,3} | {3}×{3} | { }×{3,3} | {3,3,3} | |
17 | (0,1,1,2,2,3) | Стериконтеллярный 5-симплекс маленький целлиромбовидный додекатерон (карточка) | 62 | 420 | 900 | 720 | 180 | рр{3,3,3} | { }×rr{3,3} | {3}×{3} | { }×rr{3,3} | рр{3,3,3} | ||
18 | (0,1,2,2,3,4) | Стерунцитусеченный 5-симплекс целлипризматоусеченный додекатерон (каптид) | 62 | 450 | 1110 | 1080 | 360 | т 0,1,3 {3,3,3} | { }×t{3,3} | {6}×{6} | { }×t{3,3} | т 0,1,3 {3,3,3} | ||
19 | (0,1,2,3,4,5) | Всеусеченный 5-симплекс большой клеточный додекатерон (гокад) | 62 | 540 | 1560 | 1800 | 720 | Ирр. {3,3,3} | т 0,1,2,3 {3,3,3} | { }×tr{3,3} | {6}×{6} | { }×tr{3,3} | т 0,1,2,3 {3,3,3} | |
Неоднородный | Омниснуб 5-симплекс курносый додекатерон (снод) курносый гексатерон (сникс) | 422 | 2340 | 4080 | 2520 | 360 | чт 0,1,2,3 {3,3,3} | чт 0,1,2,3 {3,3,2} | чт 0,1,2,3 {3,2,3} | чт 0,1,2,3 {3,3,2} | чт 0,1,2,3 {3,3,3} | (360) Ирр. {3,3,3} |
Б 5 Семья
[ редактировать ]Семейство B 5 2 имеет симметрию порядка 3840 (5!× 5 ).
В этой семье 2 5 −1=31 Однородные многогранники Витоффа, созданные путем маркировки одного или нескольких узлов диаграммы Кокстера . Также добавлены 8 однородных многогранников, сгенерированных как чередования с половинной симметрией, которые образуют полную копию семейства D 5 как ... = ..... (Есть и другие чередования, которые не указаны, поскольку они производят только повторения, как ... = .... и ... = .... Это дало бы полное дублирование однородных 5-многогранников с номерами от 20 до 34 с нарушенной пополам симметрией.)
Для простоты она разделена на две подгруппы, в каждой по 12 форм, и 7 «средних» форм, одинаково принадлежащих обеим.
Семейство 5-кубов 5-многогранников задается выпуклыми оболочками базовых точек, перечисленных в следующей таблице, со всеми перестановками координат и знаков. Каждая базовая точка порождает отдельный однородный 5-многогранник. Все координаты соответствуют однородным 5-многогранникам с длиной ребра 2.
# | Базовая точка | Имя Диаграмма Кокстера | Количество элементов | Вертекс фигура | Количество фасетов по местоположению: [4,3,3,3] | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
4 | 3 | 2 | 1 | 0 | [4,3,3] (10) | [4,3,2] (40) | [4,2,3] (80) | [2,3,3] (80) | [3,3,3] (32) | Все | ||||
20 | (0,0,0,0,1)√2 | 5-ортоплекс триаконтадитерон (так) | 32 | 80 | 80 | 40 | 10 | {3,3,4} | - | - | - | - | {3,3,3} | |
21 | (0,0,0,1,1)√2 | Выпрямленный 5-ортоплекс ректифицированный триаконтадитерон (крыса) | 42 | 240 | 400 | 240 | 40 | { }×{3,4} | {3,3,4} | - | - | - | г {3,3,3} | |
22 | (0,0,0,1,2)√2 | Усеченный 5-ортоплекс усеченный триаконтадитерон (всего) | 42 | 240 | 400 | 280 | 80 | (Окта.пир) | {3,3,4} | - | - | - | т{3,3,3} | |
23 | (0,0,1,1,1)√2 | Биректифицированный 5-куб пентерактитриаконтадитерон (нит) (Биректифицированный 5-ортоплекс) | 42 | 280 | 640 | 480 | 80 | {4}×{3} | г {3,3,4} | - | - | - | г {3,3,3} | |
24 | (0,0,1,1,2)√2 | Сочлененный 5-ортоплекс маленький ромбовидный триаконтадитерон (сарт) | 82 | 640 | 1520 | 1200 | 240 | Призма-клин | г {3,3,4} | { }×{3,4} | - | - | рр{3,3,3} | |
25 | (0,0,1,2,2)√2 | Битусеченный 5-ортоплекс усеченный триаконтадитерон (биттит) | 42 | 280 | 720 | 720 | 240 | т{3,3,4} | - | - | - | 2т{3,3,3} | ||
26 | (0,0,1,2,3)√2 | Кантиусеченный 5-ортоплекс большой ромбовидный триаконтадитерон (гарт) | 82 | 640 | 1520 | 1440 | 480 | т{3,3,4} | { }×{3,4} | - | - | т 0,1,3 {3,3,3} | ||
27 | (0,1,1,1,1)√2 | Ректифицированный 5-куб пентеракт ректификованный (рин) | 42 | 200 | 400 | 320 | 80 | {3,3}×{ } | г {4,3,3} | - | - | - | {3,3,3} | |
28 | (0,1,1,1,2)√2 | Ранцинированный 5-ортоплекс маленький призматичный триаконтадитерон (плюна) | 162 | 1200 | 2160 | 1440 | 320 | г {4,3,3} | { }×r{3,4} | {3}×{4} | т 0,3 {3,3,3} | |||
29 | (0,1,1,2,2)√2 | Двускатный 5-куб небольшой бирромбированный пентерактитриаконтадитерон (сибрант) (двукантелленый 5-ортоплекс) | 122 | 840 | 2160 | 1920 | 480 | рр{3,3,4} | - | {4}×{3} | - | рр{3,3,3} | ||
30 | (0,1,1,2,3)√2 | Runcitусеченный 5-ортоплекс призматоусеченный триаконтадитерон (паттит) | 162 | 1440 | 3680 | 3360 | 960 | рр{3,3,4} | { }×r{3,4} | {6}×{4} | - | т 0,1,3 {3,3,3} | ||
31 | (0,1,2,2,2)√2 | Битусеченный 5-куб усеченный пентеракт (биттин) | 42 | 280 | 720 | 800 | 320 | 2т{4,3,3} | - | - | - | т{3,3,3} | ||
32 | (0,1,2,2,3)√2 | Рунцикантеллярный 5-ортоплекс призматорромбовидный триаконтадитерон (пирт) | 162 | 1200 | 2960 | 2880 | 960 | 2т{4,3,3} | { }×t{3,4} | {3}×{4} | - | т 0,1,3 {3,3,3} | ||
33 | (0,1,2,3,3)√2 | Бикантиусеченный 5-куб большой бирромбатированный триаконтадитерон (гибрант) (Двукантиусеченный 5-ортоплекс) | 122 | 840 | 2160 | 2400 | 960 | тр{3,3,4} | - | {4}×{3} | - | рр{3,3,3} | ||
34 | (0,1,2,3,4)√2 | Ранцикантиусеченный 5-ортоплекс большой призматичный триаконтадитерон (гиппит) | 162 | 1440 | 4160 | 4800 | 1920 | тр{3,3,4} | { }×t{3,4} | {6}×{4} | - | т 0,1,2,3 {3,3,3} | ||
35 | (1,1,1,1,1) | 5-куб пентеракт (пентеракт) | 10 | 40 | 80 | 80 | 32 | {3,3,3} | {4,3,3} | - | - | - | - | |
36 | (1,1,1,1,1) + (0,0,0,0,1)√2 | Стерилизованный 5-куб. мелкоклеточный пентерактитриаконтадитерон (скудный) (стерифицированный 5-ортоплекс) | 242 | 800 | 1040 | 640 | 160 | Тетр.антипрм | {4,3,3} | {4,3}×{ } | {4}×{3} | { }×{3,3} | {3,3,3} | |
37 | (1,1,1,1,1) + (0,0,0,1,1)√2 | Ранцинированный 5-кубовый малый призматический пентеракт (пролет) | 202 | 1240 | 2160 | 1440 | 320 | т 0,3 {4,3,3} | - | {4}×{3} | { }×r{3,3} | г {3,3,3} | ||
38 | (1,1,1,1,1) + (0,0,0,1,2)√2 | Стеритусеченный 5-ортоплекс целлипризматический триаконтадитерон (каппин) | 242 | 1520 | 2880 | 2240 | 640 | т 0,3 {4,3,3} | {4,3}×{ } | {6}×{4} | { }×t{3,3} | т{3,3,3} | ||
39 | (1,1,1,1,1) + (0,0,1,1,1)√2 | Согнутый 5-куб малый ромбовидный пентеракт (сирн) | 122 | 680 | 1520 | 1280 | 320 | Призма-клин | рр{4,3,3} | - | - | { }×{3,3} | г {3,3,3} | |
40 | (1,1,1,1,1) + (0,0,1,1,2)√2 | Стериконтеллярный 5-кубовый целлиромбированный пентерактитриаконтадитерон (карнит) (стерикантеллярный 5-ортоплекс) | 242 | 2080 | 4720 | 3840 | 960 | рр{4,3,3} | рр{4,3}×{ } | {4}×{3} | { }×rr{3,3} | рр{3,3,3} | ||
41 | (1,1,1,1,1) + (0,0,1,2,2)√2 | Рунцикантеллярный 5-куб призматор ромбовидный пентеракт (принт) | 202 | 1240 | 2960 | 2880 | 960 | т 0,2,3 {4,3,3} | - | {4}×{3} | { }×t{3,3} | 2т{3,3,3} | ||
42 | (1,1,1,1,1) + (0,0,1,2,3)√2 | Стерикантиусеченный 5-ортоплекс целлигреаторромбовидный триаконтадитерон (когарт) | 242 | 2320 | 5920 | 5760 | 1920 | т 0,2,3 {4,3,3} | рр{4,3}×{ } | {6}×{4} | { }×tr{3,3} | тр{3,3,3} | ||
43 | (1,1,1,1,1) + (0,1,1,1,1)√2 | Усеченный 5-куб усеченный пентеракт (тан) | 42 | 200 | 400 | 400 | 160 | Тетрах.pyr | т{4,3,3} | - | - | - | {3,3,3} | |
44 | (1,1,1,1,1) + (0,1,1,1,2)√2 | Стерильный усеченный 5-куб. целлипризматический триаконтадитерон (капт) | 242 | 1600 | 2960 | 2240 | 640 | т{4,3,3} | т{4,3}×{ } | {8}×{3} | { }×{3,3} | т 0,3 {3,3,3} | ||
45 | (1,1,1,1,1) + (0,1,1,2,2)√2 | Усеченный 5-куб призматоусеченный пентеракт (паттин) | 202 | 1560 | 3760 | 3360 | 960 | т 0,1,3 {4,3,3} | - | {8}×{3} | { }×r{3,3} | рр{3,3,3} | ||
46 | (1,1,1,1,1) + (0,1,1,2,3)√2 | Стерильныйусеченный 5-куб. целлипризматоусеченный пентерактитриаконтадитерон (каптинт) (стериусеченный 5-ортоплекс) | 242 | 2160 | 5760 | 5760 | 1920 | т 0,1,3 {4,3,3} | т{4,3}×{ } | {8}×{6} | { }×t{3,3} | т 0,1,3 {3,3,3} | ||
47 | (1,1,1,1,1) + (0,1,2,2,2)√2 | Количественный усеченный 5-куб большой ромбовидный пентеракт (гирн) | 122 | 680 | 1520 | 1600 | 640 | тр{4,3,3} | - | - | { }×{3,3} | т{3,3,3} | ||
48 | (1,1,1,1,1) + (0,1,2,2,3)√2 | Стерикантиусеченный 5-кубовый целлигреатор, ромбовидный пентеракт (когрин) | 242 | 2400 | 6000 | 5760 | 1920 | тр{4,3,3} | тр{4,3}×{ } | {8}×{3} | { }×rr{3,3} | т 0,1,3 {3,3,3} | ||
49 | (1,1,1,1,1) + (0,1,2,3,3)√2 | Ранцикантиусеченный 5-куб большой призматический пентеракт (гиппин) | 202 | 1560 | 4240 | 4800 | 1920 | т 0,1,2,3 {4,3,3} | - | {8}×{3} | { }×t{3,3} | тр{3,3,3} | ||
50 | (1,1,1,1,1) + (0,1,2,3,4)√2 | Всеусеченный 5-куб большой клеточный пентерактитриаконтадитерон (гакнет) (всеусеченный 5-ортоплекс) | 242 | 2640 | 8160 | 9600 | 3840 | Ирр. {3,3,3} | тр{4,3}×{ } | тр{4,3}×{ } | {8}×{6} | { }×tr{3,3} | т 0,1,2,3 {3,3,3} | |
51 | 5-демикуб гемипентеракт (хин) = | 26 | 120 | 160 | 80 | 16 | г {3,3,3} | ч{4,3,3} | - | - | - | - | (16) {3,3,3} | |
52 | Кантик 5-кубовый Усеченный гемипентеракт (тонкий) = | 42 | 280 | 640 | 560 | 160 | ч 2 {4,3,3} | - | - | - | (16) г {3,3,3} | (16) т{3,3,3} | ||
53 | Руничич 5-куб. Малый ромбовидный гемипентеракт (сирхин) = | 42 | 360 | 880 | 720 | 160 | ч 3 {4,3,3} | - | - | - | (16) г {3,3,3} | (16) рр{3,3,3} | ||
54 | Стерический 5-кубовый Малый призматический гемипентеракт (сифин) = | 82 | 480 | 720 | 400 | 80 | ч{4,3,3} | ч{4,3}×{} | - | - | (16) {3,3,3} | (16) т 0,3 {3,3,3} | ||
55 | Рунцикантик 5-куб. Большой ромбовидный гемипентеракт (гирхин) = | 42 | 360 | 1040 | 1200 | 480 | ч 2,3 {4,3,3} | - | - | - | (16) 2т{3,3,3} | (16) тр{3,3,3} | ||
56 | Стерикантический 5-кубовый Призматоусеченный гемипентеракт (питин) = | 82 | 720 | 1840 | 1680 | 480 | ч 2 {4,3,3} | ч 2 {4,3}×{} | - | - | (16) рр{3,3,3} | (16) т 0,1,3 {3,3,3} | ||
57 | Стерирунный 5-куб. Призматоромбовидный гемипентеракт (пирхин) = | 82 | 560 | 1280 | 1120 | 320 | ч 3 {4,3,3} | ч{4,3}×{} | - | - | (16) т{3,3,3} | (16) т 0,1,3 {3,3,3} | ||
58 | Стерилизатор 5-кубовый Большой призматический гемипентеракт (гифин) = | 82 | 720 | 2080 | 2400 | 960 | ч 2,3 {4,3,3} | ч 2 {4,3}×{} | - | - | (16) тр{3,3,3} | (16) т 0,1,2,3 {3,3,3} | ||
Неоднородный | Чередованный ранцикантиусеченный 5-ортоплекс Курносый призматотриаконтадитерон (фрагмент) Курносый гемипентеракт (снахин) = | 1122 | 6240 | 10880 | 6720 | 960 | ср{3,3,4} | ср{2,3,4} | ср{3,2,4} | - | чт 0,1,2,3 {3,3,3} | (960) Ирр. {3,3,3} | ||
Неоднородный | Краеугольно-вздернутый 5-ортоплекс Пиритоснуб пентеракт (писнан) | 1202 | 7920 | 15360 | 10560 | 1920 | ср 3 {3,3,4} | ср 3 {2,3,4} | ср 3 {3,2,4} | с{3,3}×{ } | чт 0,1,2,3 {3,3,3} | (960) Ирр. {3,3}×{ } | ||
Неоднородный | Курносый 5-куб. Курносый пентеракт (снан) | 2162 | 12240 | 21600 | 13440 | 960 | чт 0,1,2,3 {3,3,4} | чт 0,1,2,3 {2,3,4} | чт 0,1,2,3 {3,2,4} | чт 0,1,2,3 {3,3,2} | чт 0,1,2,3 {3,3,3} | (1920) Ирр. {3,3,3} |
Д 5 Семья
[ редактировать ]Семейство D 5 2 имеет симметрию порядка 1920 (5! x 4 ).
Это семейство состоит из 23 однородных многогранников Витоффа, полученных из перестановок 3×8-1 D 5 диаграммы Кокстера с одним или несколькими кольцами. 15 (2×8-1) повторяются из семейства B5 , а 8 уникальны для этого семейства, хотя даже эти 8 дублируют чередования из семейства B5 .
В 15 повторах оба узла, заканчивающиеся ветвями длины 1, имеют кольцо, поэтому два типа элементы идентичны, а симметрия удваивается: отношения ... = .... и ... = ..., создавая полную копию однородных 5-многогранников с 20 по 34 выше. В 8 новых формах один такой узел окольцован, а другой нет, причем отношение ... = ... дублируя однородные 5-многогранники с 51 по 58 выше.
# | Диаграмма Кокстера Шлефли Символы Имена Джонсона и Бауэрса | Количество элементов | Вертекс фигура | Фасеты по местоположению: [3 1,2,1 ] | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
4 | 3 | 2 | 1 | 0 | [3,3,3] (16) | [3 1,1,1 ] (10) | [3,3]×[ ] (40) | [ ]×[3]×[ ] (80) | [3,3,3] (16) | Все | |||
[51] | = h{4,3,3,3}, 5-демикуб Гемипентеракт (хин) | 26 | 120 | 160 | 80 | 16 | г {3,3,3} | {3,3,3} | ч{4,3,3} | - | - | - | |
[52] | = h 2 {4,3,3,3}, кантика 5-куба Усеченный гемипентеракт (тонкий) | 42 | 280 | 640 | 560 | 160 | т{3,3,3} | ч 2 {4,3,3} | - | - | г {3,3,3} | ||
[53] | = h 3 {4,3,3,3}, рунический 5-куб Малый ромбовидный гемипентеракт (сирхин) | 42 | 360 | 880 | 720 | 160 | рр{3,3,3} | ч 3 {4,3,3} | - | - | г {3,3,3} | ||
[54] | = h 4 {4,3,3,3}, стерический 5-куб Малый призматический гемипентеракт (сифин) | 82 | 480 | 720 | 400 | 80 | т 0,3 {3,3,3} | ч{4,3,3} | ч{4,3}×{} | - | {3,3,3} | ||
[55] | = h 2,3 {4,3,3,3}, рунообразный 5-куб Большой ромбовидный гемипентеракт (гирхин) | 42 | 360 | 1040 | 1200 | 480 | 2т{3,3,3} | ч 2,3 {4,3,3} | - | - | тр{3,3,3} | ||
[56] | = h 2,4 {4,3,3,3}, стерикантный 5-куб Призматоусеченный гемипентеракт (питин) | 82 | 720 | 1840 | 1680 | 480 | т 0,1,3 {3,3,3} | ч 2 {4,3,3} | ч 2 {4,3}×{} | - | рр{3,3,3} | ||
[57] | = h 3,4 {4,3,3,3}, стерильный 5-куб. Призматоромбовидный гемипентеракт (пирхин) | 82 | 560 | 1280 | 1120 | 320 | т 0,1,3 {3,3,3} | ч 3 {4,3,3} | ч{4,3}×{} | - | т{3,3,3} | ||
[58] | = h 2,3,4 {4,3,3,3}, стерирункантный 5-куб Большой призматический гемипентеракт (гифин) | 82 | 720 | 2080 | 2400 | 960 | т 0,1,2,3 {3,3,3} | ч 2,3 {4,3,3} | ч 2 {4,3}×{} | - | тр{3,3,3} | ||
Неоднородный | = ht 0,1,2,3 {3,3,3,4}, чередующийся продолговато-усеченный 5-ортоплекс Курносый гемипентеракт (снахин) | 1122 | 6240 | 10880 | 6720 | 960 | чт 0,1,2,3 {3,3,3} | ср{3,3,4} | ср{2,3,4} | ср{3,2,4} | чт 0,1,2,3 {3,3,3} | (960) Ирр. {3,3,3} |
Равномерные призматические формы
[ редактировать ]Существует 5 конечных категориальных однородных призматических семейств многогранников, основанных на непризматических однородных 4-многогранниках . Для простоты большинство чередований не показано.
A 4 × A 1
[ редактировать ]Это призматическое семейство имеет 9 форм :
Семейство А 1 х А 4 . имеет симметрию порядка 240 (2*5!)
# | Диаграмма Кокстера и Шлефли символы Имя | Количество элементов | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
Фасеты | Клетки | Лица | Края | Вершины | ||
59 | = {3,3,3}×{ } 5-ячеечная призма (пенп) | 7 | 20 | 30 | 25 | 10 |
60 | = г{3,3,3}×{ } Призма выпрямленная 5-ячеечная (раппип) | 12 | 50 | 90 | 70 | 20 |
61 | = т{3,3,3}×{ } Усеченная 5-ячеечная призма (типпип) | 12 | 50 | 100 | 100 | 40 |
62 | = rr{3,3,3}×{ } Скошенная 5-ячеечная призма (сриппип) | 22 | 120 | 250 | 210 | 60 |
63 | = т 0,3 {3,3,3}×{ } Сморщенная 5-ячеечная призма (спиддип) | 32 | 130 | 200 | 140 | 40 |
64 | = 2t{3,3,3}×{ } Усеченная 5-ячеечная призма (декапичная) | 12 | 60 | 140 | 150 | 60 |
65 | = tr{3,3,3}×{ } Скошенная 5-ячеечная призма (гриппип) | 22 | 120 | 280 | 300 | 120 |
66 | = т 0,1,3 {3,3,3}×{ } Усеченная 5-ячеечная призма (приппип) | 32 | 180 | 390 | 360 | 120 |
67 | = т 0,1,2,3 {3,3,3}×{ } Всеусеченная 5-ячеечная призма (гиппиддип) | 32 | 210 | 540 | 600 | 240 |
Б 4 × А 1
[ редактировать ]Это призматическое семейство имеет 16 форм . (Три являются общими для семейства [3,4,3]×[ ])
Семейство A 1 ×B 4 2 имеет симметрию порядка 768 ( 5 4!).
Последние три курносых можно реализовать с ребрами одинаковой длины, но они все равно окажутся неоднородными, поскольку некоторые из их 4-граней не являются однородными 4-многогранниками.
# | Диаграмма Кокстера и Шлефли символы Имя | Количество элементов | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
Фасеты | Клетки | Лица | Края | Вершины | ||
[16] | = {4,3,3}×{ } Тессерактическая призма (пятиугольная) (То же, что и 5-куб ) | 10 | 40 | 80 | 80 | 32 |
68 | = г{4,3,3}×{ } Выпрямленная тессерактическая призма (риттип) | 26 | 136 | 272 | 224 | 64 |
69 | = т{4,3,3}×{ } Усеченная тессерактическая призма (таттип) | 26 | 136 | 304 | 320 | 128 |
70 | = rr{4,3,3}×{ } Кантелляционная тессерактическая призма (сриттип) | 58 | 360 | 784 | 672 | 192 |
71 | = т 0,3 {4,3,3}×{ } Сморщенная тессерактическая призма (сидпитип) | 82 | 368 | 608 | 448 | 128 |
72 | = 2t{4,3,3}×{ } Двуусеченная тессерактическая призма (тахп) | 26 | 168 | 432 | 480 | 192 |
73 | = tr{4,3,3}×{ } Кантиусеченная тессерактическая призма (наконечник) | 58 | 360 | 880 | 960 | 384 |
74 | = т 0,1,3 {4,3,3}×{ } Закругленная тессерактическая призма (прохп) | 82 | 528 | 1216 | 1152 | 384 |
75 | = т 0,1,2,3 {4,3,3}×{ } Всеусеченная тессерактическая призма (гидпитип) | 82 | 624 | 1696 | 1920 | 768 |
76 | = {3,3,4}×{ } 16-ячеечная призма (шестигранная) | 18 | 64 | 88 | 56 | 16 |
77 | = г{3,3,4}×{ } Выпрямленная 16-ячеечная призма (icope) (То же, что и 24-ячеечная призма ) | 26 | 144 | 288 | 216 | 48 |
78 | = т{3,3,4}×{ } Усеченная 16-ячеечная призма (thexip) | 26 | 144 | 312 | 288 | 96 |
79 | = rr{3,3,4}×{ } Скошенная 16-ячеечная призма (рикопа) (То же, что и выпрямленная 24-ячеечная призма ) | 50 | 336 | 768 | 672 | 192 |
80 | = tr{3,3,4}×{ } Скошенная 16-ячеечная призма (тикопе) (То же, что и усеченная 24-ячеечная призма ) | 50 | 336 | 864 | 960 | 384 |
81 | = т 0,1,3 {3,3,4}×{ } Усеченная 16-ячеечная призма (приттип) | 82 | 528 | 1216 | 1152 | 384 |
82 | = ср{3,3,4}×{ } курносая 24-ячеечная призма (садип) | 146 | 768 | 1392 | 960 | 192 |
Неоднородный | исправленная тессерактическая альтерпризма (рита) | 50 | 288 | 464 | 288 | 64 |
Неоднородный | усеченная 16-ячеечная альтерпризма (текса) | 26 | 168 | 384 | 336 | 96 |
Неоднородный | усеченная тессерактическая альтерпризма (таха) | 50 | 288 | 624 | 576 | 192 |
Ф 4 × А 1
[ редактировать ]Это призматическое семейство имеет 10 форм .
Семейство A 1 x F 4 . имеет симметрию порядка 2304 (2*1152) Три многогранника 85, 86 и 89 (зеленый фон) имеют двойную симметрию [[3,4,3],2], порядка 4608. Последний, курносая 24-ячеечная призма (синий фон), имеет [3 + ,4,3,2] симметрия, порядок 1152.
# | Диаграмма Кокстера и Шлефли символы Имя | Количество элементов | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
Фасеты | Клетки | Лица | Края | Вершины | ||
[77] | = {3,4,3}×{ } 24-ячеечная призма (icope) | 26 | 144 | 288 | 216 | 48 |
[79] | = г{3,4,3}×{ } выпрямленная 24-ячеечная призма (рикопе) | 50 | 336 | 768 | 672 | 192 |
[80] | = т{3,4,3}×{ } усеченная 24-ячеечная призма (тикопе) | 50 | 336 | 864 | 960 | 384 |
83 | = rr{3,4,3}×{ } кантеллированная 24-ячеечная призма (срикопе) | 146 | 1008 | 2304 | 2016 | 576 |
84 | = т 0,3 {3,4,3}×{ } сморщенная 24-ячеечная призма (остроконечная) | 242 | 1152 | 1920 | 1296 | 288 |
85 | = 2t{3,4,3}×{ } 24-ячеечная призма с усеченной битой (контип) | 50 | 432 | 1248 | 1440 | 576 |
86 | = tr{3,4,3}×{ } кантиусеченная 24-ячеечная призма (грикопа) | 146 | 1008 | 2592 | 2880 | 1152 |
87 | = т 0,1,3 {3,4,3}×{ } усеченная 24-ячеечная призма (прикопа) | 242 | 1584 | 3648 | 3456 | 1152 |
88 | = т 0,1,2,3 {3,4,3}×{ } всеусеченная 24-ячеечная призма (гиппикчап) | 242 | 1872 | 5088 | 5760 | 2304 |
[82] | = s{3,4,3}×{ } курносая 24-ячеечная призма (садип) | 146 | 768 | 1392 | 960 | 192 |
Н 4 × А 1
[ редактировать ]Это призматическое семейство имеет 15 форм :
Семейство A 1 x H 4 . имеет симметрию порядка 28800 (2*14400)
# | Диаграмма Кокстера и Шлефли символы Имя | Количество элементов | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
Фасеты | Клетки | Лица | Края | Вершины | ||
89 | = {5,3,3}×{ } 120-ячеечная призма (хайп) | 122 | 960 | 2640 | 3000 | 1200 |
90 | = г{5,3,3}×{ } Призма выпрямленная 120-ячеечная (рахипе) | 722 | 4560 | 9840 | 8400 | 2400 |
91 | = т{5,3,3}×{ } Усеченная 120-ячеечная призма (типе) | 722 | 4560 | 11040 | 12000 | 4800 |
92 | = rr{5,3,3}×{ } Кантелеллированная 120-ячеечная призма (срахип) | 1922 | 12960 | 29040 | 25200 | 7200 |
93 | = т 0,3 {5,3,3}×{ } Сморщенная 120-ячеечная призма (сидпиксип) | 2642 | 12720 | 22080 | 16800 | 4800 |
94 | = 2t{5,3,3}×{ } Усеченная 120-ячеечная призма (xhip) | 722 | 5760 | 15840 | 18000 | 7200 |
95 | = tr{5,3,3}×{ } Скошенная 120-ячеечная призма (грахип) | 1922 | 12960 | 32640 | 36000 | 14400 |
96 | = т 0,1,3 {5,3,3}×{ } Усеченная 120-ячеечная призма (приксип) | 2642 | 18720 | 44880 | 43200 | 14400 |
97 | = т 0,1,2,3 {5,3,3}×{ } Всеусеченная 120-ячеечная призма (гидпиксип) | 2642 | 22320 | 62880 | 72000 | 28800 |
98 | = {3,3,5}×{ } 600-ячеечная призма (exip) | 602 | 2400 | 3120 | 1560 | 240 |
99 | = г{3,3,5}×{ } Призма выпрямленная 600-ячеечная (роксип) | 722 | 5040 | 10800 | 7920 | 1440 |
100 | = т{3,3,5}×{ } Усеченная 600-ячеечная призма (texip) | 722 | 5040 | 11520 | 10080 | 2880 |
101 | = rr{3,3,5}×{ } Кантелляционная призма из 600 ячеек (шриксип) | 1442 | 11520 | 28080 | 25200 | 7200 |
102 | = tr{3,3,5}×{ } Скошенная 600-ячеечная призма (grixip) | 1442 | 11520 | 31680 | 36000 | 14400 |
103 | = т 0,1,3 {3,3,5}×{ } Усеченная призма из 600 ячеек (прахип) | 2642 | 18720 | 44880 | 43200 | 14400 |
Дуопризма призмы
[ редактировать ]Равномерные призмы дуопризмы, { p }×{ q }×{ }, образуют бесконечный класс для всех целых чисел p , q >2. {4}×{4}×{ } образует форму более низкой симметрии 5-куба .
Расширенный f-вектор { p }×{ q }×{ } вычисляется как ( p , p , 1 )*( q , q , 1 )*(2, 1 ) = (2 pq ,5 pq ,4 pq +2 p +2 q ,3 pq +3 p +3 q , p + q +2, 1 ).
Диаграмма Кокстера | Имена | Количество элементов | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
4-ликий | Клетки | Лица | Края | Вершины | |||
{ п }×{ q }×{ } [9] | п + д +2 | 3 пк +3 п +3 кв | 4 пк +2 п +2 кв | 5 кв.м. | 2 шт. | ||
{ п } 2 ×{ } | 2( р +1) | 3 п ( п +1) | 4 п ( п +1) | 5 р. 2 | 2 р 2 | ||
{3} 2 ×{ } | 8 | 36 | 48 | 45 | 18 | ||
{4} 2 ×{ } = 5-куб | 10 | 40 | 80 | 80 | 32 |
Большая призма-антипризма
[ редактировать ]Призма большой антипризмы — единственный известный выпуклый невитоффов однородный 5-многогранник. Он имеет 200 вершин, 1100 ребер, 1940 граней (40 пятиугольников, 500 квадратов, 1400 треугольников), 1360 ячеек (600 тетраэдров , 40 пятиугольных антипризм , 700 треугольных призм , 20 пятиугольных призм ) и 322 гиперячейки (2 большие антипризмы) . , 20 пятиугольных призм -антипризм , и 300 тетраэдрических призм ).
# | Имя | Количество элементов | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
Фасеты | Клетки | Лица | Края | Вершины | ||
104 | большая призма-антипризма (гаппип) [10] | 322 | 1360 | 1940 | 1100 | 200 |
Замечания о конструкции Витгофа для однородных 5-многогранников.
[ редактировать ]Построение отражающих 5-мерных однородных многогранников осуществляется с помощью процесса построения Витхоффа и представляется с помощью диаграммы Кокстера , где каждый узел представляет зеркало. Узлы окольцованы, чтобы указать, какие зеркала активны. Полный набор генерируемых однородных многогранников основан на уникальных перестановках кольцевых узлов. Однородные 5-многогранники называются в соответствии с правильными многогранниками каждого семейства. Некоторые семейства имеют два обычных конструктора и, следовательно, могут иметь два способа их именования.
Вот основные операторы, доступные для построения и именования однородных 5-многогранников.
Последняя операция, пренебрежение и, в более общем смысле, чередование, — это операции, которые могут создавать нерефлексивные формы. Они нарисованы с «полыми кольцами» в узлах.
Призматические формы и раздвоенные графы могут использовать одну и ту же нотацию индексации усечения, но для ясности требуют явной системы нумерации узлов.
Операция | Расширенный Символ Шлефли | Диаграмма Кокстера | Описание | |
---|---|---|---|---|
Родитель | т 0 {p,q,r,s} | {п, д, г, с} | Любой правильный 5-многогранник | |
Исправленный | т 1 {p,q,r,s} | r{p,q,r,s} | Края полностью усекаются в отдельные точки. 5-многогранник теперь имеет объединенные грани родительского и двойственного. | |
биректифицированный | т 2 {p,q,r,s} | 2r{p,q,r,s} | Биректификация сводит лица к точкам, клетки — к их двойникам . | |
Триректифицированный | т 3 {p,q,r,s} | 3r{p,q,r,s} | Триректификация сводит ячейки к точкам. (Двойное исправление) | |
Квадриректифицированный | т 4 {p,q,r,s} | 4r{p,q,r,s} | Квадриректификация сводит 4-грани к точкам. (Двойной) | |
Усечено | т 0,1 {p,q,r,s} | t{p,q,r,s} | Каждая исходная вершина отсекается, а пробел заполняет новая грань. Усечение имеет степень свободы, которая имеет одно решение, создающее однородный усеченный 5-многогранник. 5-многогранник имеет исходные грани, удвоенные по сторонам, и содержит грани двойственного. | |
Отмененный | т 0,2 {p,q,r,s} | rr{p,q,r,s} | Помимо усечения вершин, каждое исходное ребро скашивается, и на их месте появляются новые прямоугольные грани. | |
рухлый | т 0,3 {p,q,r,s} | Рансинация уменьшает ячейки и создает новые ячейки в вершинах и краях. | ||
стерилизованный | т 0,4 {p,q,r,s} | 2r2r{p,q,r,s} | Стерикация уменьшает количество граней и создает новые грани (гиперячейки) в вершинах и краях зазоров. (То же, что и операция расширения для 5-многогранников.) | |
Всеусеченный | т 0,1,2,3,4 {p,q,r,s} | Применяются все четыре оператора: усечение, кантелляция, рансинация и стерикация. | ||
Половина | ч{2p,3,q,r} | Чередование , то же, что | ||
Кантик | ч 2 {2p,3,q,r} | То же, что | ||
Рунцич | ч 3 {2p,3,q,r} | То же, что | ||
Рансикантический | ч 2,3 {2p,3,q,r} | То же, что | ||
Стерик | ч 4 {2p,3,q,r} | То же, что | ||
Стерирунчич | ч 3,4 {2p,3,q,r} | То же, что | ||
Стерикантический | ч 2,4 {2p,3,q,r} | То же, что | ||
Стерилунцикантический | ч 2,3,4 {2p,3,q,r} | То же, что | ||
пренебрежительный | с{p,2q,r,s} | Попеременное усечение | ||
Курносый исправлен | ср{п,q,2r,s} | Попеременное усеченное выпрямление | ||
ht 0,1,2,3 {p,q,r,s} | Попеременное сокращение | |||
Полный пренебрежение | ht 0,1,2,3,4 {p,q,r,s} | Попеременное всеусечение |
Регулярные и однородные соты
[ редактировать ]Существует пять фундаментальных аффинных групп Кокстера и 13 призматических групп, которые генерируют регулярные и равномерные мозаики в евклидовом 4-мерном пространстве. [11] [12]
# | Группа Коксетера | Диаграмма Кокстера | Формы | ||
---|---|---|---|---|---|
1 | [3 [5] ] | [(3,3,3,3,3)] | 7 | ||
2 | [4,3,3,4] | 19 | |||
3 | [4,3,3 1,1 ] | [4,3,3,4,1 + ] | = | 23 (8 новых) | |
4 | [3 1,1,1,1 ] | [1 + ,4,3,3,4,1 + ] | = | 9 (0 новых) | |
5 | [3,4,3,3] | 31 (21 новый) |
Существует три правильных соты евклидова 4-мерного пространства:
- тессерактические соты с символами {4,3,3,4}, = . В этом семействе 19 однородных сот.
- Соты из 24 ячеек с символами {3,4,3,3}, . В этом семействе имеется 31 светоотражающая однородная сота и одна чередующаяся форма.
- Усеченные соты из 24 ячеек с символами t{3,4,3,3},
- Курносые 24-ячеистые соты с символами s{3,4,3,3}, и состоит из четырех курносых 24-ячеек , одной 16-ячеек и пяти 5-ячеек в каждой вершине.
- 16-ячеечная сота с символами {3,3,4,3},
Другие семейства, образующие однородные соты:
- имеется 23 формы с уникальными кольцами, 8 новых В семействе 16-клеточных сот . С символами h{4,3 2 ,4} геометрически идентична 16-ячеистой соте , =
- Существует 7 форм с уникальными кольцами. , семейное, все новое, в том числе:
- В составе 9 уникально кольцевых форм. : [3 1,1,1,1 ] семейство, два новых, в том числе четверть тессерактических сот , = и усеченные тессерактические соты , = .
Не-Витоффовы однородные мозаики в 4-мерном пространстве также существуют за счет удлинения (вставки слоев) и вращения (вращения слоев) этих отражающих форм.
# | Группа Коксетера | Диаграмма Кокстера | |
---|---|---|---|
1 | × | [4,3,4,2,∞] | |
2 | × | [4,3 1,1 ,2,∞] | |
3 | × | [3 [4] ,2,∞] | |
4 | × х | [4,4,2,∞,2,∞] | |
5 | × х | [6,3,2,∞,2,∞] | |
6 | × х | [3 [3] ,2,∞,2,∞] | |
7 | × х х | [∞,2,∞,2,∞,2,∞] | |
8 | х | [3 [3] ,2,3 [3] ] | |
9 | × | [3 [3] ,2,4,4] | |
10 | × | [3 [3] ,2,6,3] | |
11 | × | [4,4,2,4,4] | |
12 | × | [4,4,2,6,3] | |
13 | × | [6,3,2,6,3] |
Правильные и однородные гиперболические соты
[ редактировать ]- Гиперболические компактные группы
Существует 5 компактных гиперболических групп Кокстера ранга 5, каждая из которых порождает равномерные соты в гиперболическом 4-мерном пространстве как перестановки колец диаграмм Кокстера.
= [(3,3,3,3,4)]: | = [5,3,3 1,1 ]: | = [3,3,3,5]: = [4,3,3,5]: |
В H имеется 5 правильных компактных выпуклых гиперболических сот. 4 космос: [13]
Сотовое имя | Шлефли Символ {п, д, г, с} | Диаграмма Кокстера | Фасет тип {п, д, г} | Клетка тип {п, д} | Лицо тип {р} | Лицо фигура {с} | Край фигура {р,с} | Вертекс фигура {д, г, с} | Двойной |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Орден-5 5-клеточный (пенте) | {3,3,3,5} | {3,3,3} | {3,3} | {3} | {5} | {3,5} | {3,3,5} | {5,3,3,3} | |
Орден-3 120 ячейка (найти) | {5,3,3,3} | {5,3,3} | {5,3} | {5} | {3} | {3,3} | {3,3,3} | {3,3,3,5} | |
Тессерактик Ордена-5 (питест) | {4,3,3,5} | {4,3,3} | {4,3} | {4} | {5} | {3,5} | {3,3,5} | {5,3,3,4} | |
Орден-4 120-ячеечный (дерьмо) | {5,3,3,4} | {5,3,3} | {5,3} | {5} | {4} | {3,4} | {3,3,4} | {4,3,3,5} | |
Орден-5 120-кл (фитте) | {5,3,3,5} | {5,3,3} | {5,3} | {5} | {5} | {3,5} | {3,3,5} | Самодвойственный |
В H имеется также 4 правильных компактных гиперболических соты-звезды. 4 космос:
Сотовое имя | Шлефли Символ {п, д, г, с} | Диаграмма Кокстера | Фасет тип {п, д, г} | Клетка тип {п, д} | Лицо тип {р} | Лицо фигура {с} | Край фигура {р,с} | Вертекс фигура {д, г, с} | Двойной |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Орден-3 малый звездчатый 120-кл. | {5/2,5,3,3} | {5/2,5,3} | {5/2,5} | {5} | {5} | {3,3} | {5,3,3} | {3,3,5,5/2} | |
Заказ-5/2 600-ячеечный | {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} | |
Икосаэдрический 120-ячеечный порядка 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} | |
Орден-3 отличный 120-ячеечный | {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} |
- Гиперболические паракомпактные группы
Существует 9 паракомпактных гиперболических групп Кокстера ранга 5 , каждая из которых порождает однородные соты в 4-мерном пространстве как перестановки колец диаграмм Кокстера. Паракомпактные группы порождают соты с бесконечными гранями или фигурами вершин .
= [3,3 [4] ]: = [4,3 [4] ]: | = [4,/3\,3,4]: | = [3,4,3,4]: |
Примечания
[ редактировать ]- ^ Т. Госсет : О правильных и полуправильных фигурах в пространстве n измерений , Вестник математики, Макмиллан, 1900 г.
- ^ Многомерный глоссарий , Георгий Ольшевский.
- ^ Бауэрс, Джонатан (2000). «Равномерная Полихора» (PDF) . В Резе Сархаги (ред.). Мосты 2000 . Конференция по мостам. стр. 239–246.
- ^ Униформа Политера , Джонатан Бауэрс
- ^ Однородный многогранник
- ^ ACW (24 мая 2012 г.), «Выпуклые однородные 5-многогранники» , Открытый сад задач , заархивировано из оригинала 5 октября 2016 г. , получено 4 октября 2016 г.
- ^ Регулярные и полуправильные многогранники III, стр.315 Три конечные группы 5-мерных измерений
- ^ Коксетер , Правильные многогранники , §12.6 Число отражений, уравнение 12.61
- ^ «Н,к-диппип» .
- ^ «Гаппип» .
- ^ Правильные многогранники, стр.297. Таблица IV. Фундаментальные области для неприводимых групп, порожденных отражениями.
- ^ Правильные и полуправильные многогранники, II, стр. 298-302 Четырехмерные соты
- ^ Коксетер, Красота геометрии: двенадцать эссе, Глава 10: Правильные соты в гиперболическом пространстве, Сводные таблицы IV, стр. 213
Ссылки
[ редактировать ]- Т. Госсет : О правильных и полуправильных фигурах в пространстве n измерений , Вестник математики , Макмиллан, 1900 (3 правильных и один полуправильный 4-мерный многогранник)
- А. Буль Стотт : Геометрический вывод полуправильных многогранников из правильных многогранников и пространственного заполнения , Трактаты о единице ширины Королевской академии наук Амстердам, Первый раздел 11,1, Амстердам, 1910 г.
- ХСМ Коксетер :
- HSM Coxeter , Правильные многогранники , 3-е издание, Дувр, Нью-Йорк, 1973 (стр. 297 Фундаментальные области для неприводимых групп, порожденных отражениями, сферическими и евклидовыми)
- HSM Coxeter , Красота геометрии: двенадцать эссе (Глава 10: Правильные соты в гиперболическом пространстве, Сводные таблицы IV, стр. 213)
- Калейдоскопы: Избранные сочинения HSM Коксетера , под редакцией Ф. Артура Шерка, Питера Макмаллена, Энтони К. Томпсона, Азии Ивик Вайс, Wiley-Interscience Publication, 1995, ISBN 978-0-471-01003-6 [1]
- (Документ 22) HSM Коксетер, Правильные и полуправильные многогранники I , [Math. Зейт. 46 (1940) 380-407, МР 2,10]
- (Документ 23) HSM Коксетер, Правильные и полуправильные многогранники II , [Math. Зейт. 188 (1985) 559-591] (стр. 287 5D евклидовы группы, стр. 298 Четырехмерные соты)
- (Документ 24) HSM Коксетер, Правильные и полуправильные многогранники III , [Math. Зейт. 200 (1988) 3-45]
- Н. В. Джонсон : Теория однородных многогранников и сот , доктор философии. Диссертация, Университет Торонто, 1966 г.
- Джеймс Э. Хамфрис, Группы отражения и группы Кокстера , Кембриджские исследования по высшей математике, 29 (1990) (стр. 141, 6.9 Список гиперболических групп Кокстера, рисунок 2) [2]
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Клитцинг, Ричард. «5D однородные многогранники (политеры)» . – включает невыпуклые формы, а также конструкции-дубликаты из B 5 и D 5. семейств
Космос | Семья | / / | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
И 2 | Равномерная укладка плитки | {3 [3] } | д 3 | HD 3 | квартал 3 | Шестиугольный |
И 3 | Равномерные выпуклые соты | {3 [4] } | д 4 | HD 4 | 4 квартала | |
И 4 | Униформа 4-сотовая | {3 [5] } | д 5 | hδ 5 | qδ 5 | 24-ячеистые соты |
И 5 | Униформа 5-сотовая | {3 [6] } | д 6 | HD 6 | qδ 6 | |
И 6 | Униформа 6-сотовая | {3 [7] } | д 7 | hδ 7 | qδ 7 | 2 22 |
И 7 | Униформа 7-сотовая | {3 [8] } | д 8 | hδ 8 | 8 кварталов | 1 33 • 3 31 |
И 8 | Униформа 8-сотовая | {3 [9] } | д 9 | HD 9 | qδ 9 | 1 52 • 2 51 • 5 21 |
И 9 | Униформа 9-сотовая | {3 [10] } | д 10 | HD 10 | 10 кварталов | |
И 10 | Униформа 10-сотовая | {3 [11] } | д 11 | HD 11 | qδ 11 | |
И п -1 | Равномерный ( n -1)- сотовый | {3 [н] } | δ н | hδ н | qδ н | 1 лиц 2 • 2 лиц 1 • лиц 21 |