Пропризма
В геометрии четырех измерений и выше пропризма — это многогранник, полученный в результате декартова произведения двух или более многогранников, каждый из которых имеет два измерения или выше. Этот термин был придуман Джоном Хортоном Конвеем для обозначения призмы продукта . Размерность пространства пропризмы равна сумме размеров всех ее элементов-продуктов. Пропризмы часто рассматриваются как k -гранные элементы однородных многогранников . [1]
Характеристики
[ редактировать ]Число вершин в пропризме равно произведению числа вершин во всех многогранниках в произведении.
Минимальный порядок симметрии пропризмы является произведением порядков симметрии всех многогранников. Более высокий порядок симметрии возможен, если многогранники в произведении идентичны.
Пропризма называется выпуклой, если все ее произведения-многогранники выпуклы.
f-векторы
[ редактировать ]— f-вектор это количество k -гранных элементов в многограннике от k =0 (точек) до k = n -1 (граней). Расширенный f-вектор также может включать k = -1 (нульлитоп) или k = n (тело). Изделия Prism включают в себя корпусной элемент. (Произведения, двойственные призме, включают нуллитоп, а произведения пирамиды включают оба.)
f-вектор произведения призмы, A×B, можно вычислить как (f A , 1 )*(f B , 1 ), как и умножения полиномиальные коэффициенты .
Например, произведение треугольника f=(3,3) и диона f=(2) образует треугольную призму с 6 вершинами, 9 ребрами и 5 гранями:
- f A (x) = (3,3, 1 ) = 3 + 3x + x 2 (треугольник)
- f B (x) = (2, 1 ) = 2 + x (дион)
- f A∨B (x) = f A (x) * f B (x)
- = (3 + 3х + х 2 ) * (2 + х)
- = 6 + 9х + 5х 2 + х 3
- = (6,9,5, 1 )
f-векторы гиперкуба можно вычислить как декартово произведение n дионов, { } н . Каждый { } имеет f=(2), расширенный до f=(2, 1 ).
Например, 8-куб будет иметь расширенное произведение степени f-вектора: f=(2, 1 ) 8 = (4,4, 1 ) 4 = (16,32,24,8, 1 ) 2 = (256,1024,1792,1792,1120,448,112,16,1 ) . Если длины равны, это удвоение представляет собой { } 8 , квадратная тетрапризма {4} 4 , тессерактовая дуо-призма {4,3,3} 2 , и обычный 8-куб {4,3,3,3,3,3,3}.
Двойные произведения или дуопризмы
[ редактировать ]В геометрии четырех измерений или выше дуопризма представляет собой многогранник, полученный в результате декартова произведения двух многогранников, каждый из которых имеет два измерения или выше. Декартово произведение a- многогранника на a b -многогранник представляет собой (a+b) -многогранник, где a и b — 2-многогранники ( многоугольник ) или выше.
Чаще всего это относится к произведению двух многоугольников в 4-х измерениях. В контексте произведения многоугольников работа Генри П. Мэннинга 1910 года, объясняющая четвертое измерение, назвала эти двойные призмы . [2]
Декартово произведение двух многоугольников — это набор точек:
где P 1 и P 2 - множества точек, содержащихся в соответствующих многоугольниках.
Самая маленькая — дуопризма 3-3 , составленная из двух треугольников. Если треугольники правильные, его можно записать как произведение символов Шлефли , {3} × {3}, и оно состоит из 9 вершин.
Тессеракт , можно построить как дуопризму {4} × {4}, произведение двух ортогональных квадратов одинакового размера состоящих из 16 вершин. 5 -куб можно построить как дуопризму {4} × {4,3}, произведение квадрата и куба, а 6-куб можно построить как произведение двух кубов, {4,3} × { 4,3}.
Тройные продукты
[ редактировать ]В геометрии шести измерений или выше тройное произведение представляет собой многогранник, полученный в результате декартова произведения трех многогранников, каждый из которых имеет два измерения или выше. Декартово произведение a -многогранника, b -многогранника и c -многогранника представляет собой ( a + b + c )-многогранник, где a , b и c — 2-многогранники ( polygon ) или выше.
Формы наименьшей размерности — это 6-многогранники, являющиеся декартовым произведением трёх многоугольников . Наименьший можно записать как {3} × {3} × {3} в символах Шлефли , если они регулярны и содержат 27 вершин. Это произведение трёх равносторонних треугольников и является однородным многогранником . f-векторы можно вычислить по (3,3, 1 ) 3 = (27,81,108,81,36,9, 1 ).
можно 6-куб построить как тройное произведение {4} × {4} × {4}. f-векторы можно вычислить по формуле ( 4,4,1 ) 3 = (64,192,240,160,60,12, 1 ).
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Джон Х. Конвей , Хайди Бургель, Хаим Гудман-Штраус, Симметрии вещей 2008, ISBN 978-1-56881-220-5 (глава 26, стр. 391 «пропризма»)
- ^ Простое объяснение четвертого измерения , Генри П. Мэннинг, Munn & Company, 1910, Нью-Йорк. Доступно в библиотеке Университета Вирджинии. Также доступно в Интернете: «Четвертое измерение просто объяснено » — содержит описание дуопризм (двойных призм) и дуоцилиндров (двойных цилиндров). Гуглкнига