Jump to content

Ранцинированный 5-клеточный


5-клеточный

Ранцинированный 5-клеточный

Ранцитусеченный 5-клеточный

Всеусеченный 5-клеточный
(Runcicantiусеченный 5-клеточный)
Ортогональные проекции в A 4 плоскости Кокстера

В четырехмерной геометрии усеченный 5-клеточный — это выпуклый однородный 4-клеточный многогранник , представляющий собой усечение (усечение 3-го порядка, вплоть до граничной плоскости ) правильного 5-клеточного .

Существует 3 уникальные степени укорочения 5-клетки, в том числе с перестановками, усечениями и кантелляциями.

Ранцинированный 5-клеточный

[ редактировать ]
Ранцинированный 5-клеточный

Диаграмма Шлегеля , на которой видна половина тетраэдрических ячеек.
Тип Равномерный 4-многогранник
Символ Шлефли т 0,3 {3,3,3}
Диаграмма Кокстера
Клетки 30 10 ( 3.3.3 )
20 ( 3.4.4 )
Лица 70 40 {3}
30 {4}
Края 60
Вершины 20
Вершинная фигура
(Вытянутая равносторонне-треугольная антипризма)
Группа симметрии Aut (A 4 ), [[3,3,3]], order 240
Характеристики выпуклый , изогональный изотоксальный
Единый индекс 4 5 6

Усеченный 5-клеточный или малый призматодекахорон строится путем расширения ячеек радиально 5 -клетки и заполнения промежутков треугольными призмами (которые являются гранями призм и реберными фигурами) и тетраэдрами (ячейками двойной 5-клетки). Он состоит из 10 тетраэдров и 20 треугольных призм. 10 тетраэдров соответствуют ячейкам 5-клетки и ее двойника.

Топологически при его высшей симметрии [[3,3,3]] существует только одна геометрическая форма, содержащая 10 тетраэдров и 20 однородных треугольных призм. Прямоугольники всегда являются квадратами, потому что две пары ребер соответствуют ребрам двух наборов по 5 правильных тетраэдров, каждый в двойной ориентации, которые уравниваются при расширенной симметрии.

Э. Л. Эльте идентифицировал его в 1912 г. как полуправильный многогранник.

Альтернативные названия

[ редактировать ]

Структура

[ редактировать ]

Две из десяти тетраэдрических ячеек встречаются в каждой вершине. Между ними лежат треугольные призмы, соединенные с ними треугольными гранями и друг с другом квадратными гранями. Каждая треугольная призма соединяется с соседними треугольными призмами в антиориентации (т. е. если ребра A и B на общей квадратной грани соединены с треугольными гранями одной призмы, то к треугольным граням присоединяются два других ребра). другой призмы); таким образом, каждая пара соседних призм, если повернуть их в одну и ту же гиперплоскость , образовала бы гиробифастигий .

Конфигурация

[ редактировать ]

В матрице конфигурации показаны все счетчики инцидентов между элементами. Диагональные числа f-вектора получаются с помощью конструкции Витхоффа , разделяющей полный групповой порядок на подгруппу путем удаления одного зеркала за раз. [1]

ж к ж 0 ж 1 ff2 f 3
ж 0 20 3 3 3 6 3 1 3 3 1
ж 1 2 30 * 2 2 0 1 2 1 0
2 * 30 0 2 2 0 1 2 1
ff2 3 3 0 20 * * 1 1 0 0
4 2 2 * 30 * 0 1 1 0
3 0 3 * * 20 0 0 1 1
f 3 4 6 0 4 0 0 5 * * *
6 6 3 2 3 0 * 10 * *
6 3 6 0 3 2 * * 10 *
4 0 6 0 0 4 * * * 5

Диссекция

[ редактировать ]

Укороченную 5-клетку можно рассечь центральным кубооктаэдром на два тетраэдрических купола . Это рассечение аналогично трехмерному кубооктаэдру , который рассекается центральным шестиугольником на два треугольных купола .

Изображения

[ редактировать ]
орфографические проекции
А q
Самолет Коксетера
A 4 AА3 AА2
График
Двугранная симметрия [[5]] = [10] [4] [[3]] = [6]

Вид изнутри трехсферной проекции диаграммы Шлегеля с 10 тетраэдрическими ячейками.

Сеть

Координаты

[ редактировать ]

Декартовы координаты вершин усеченной 5-ячейки с центром в начале координат и длиной ребра 2:

Альтернативный, более простой набор координат можно создать в 5-мерном пространстве как 20 перестановок:

(0,1,1,1,2)

Эта конструкция существует как одна из 32 ортантных граней укороченного 5-ортоплекса .

Вторая конструкция в 5-мерном пространстве из центра выпрямленного 5-ортоплекса задается координатными перестановками:

(1,-1,0,0,0)

Корневые векторы

[ редактировать ]

Его 20 вершин представляют корневые векторы простой группы Ли A 4 . Это также вершинная фигура пятиячеечной соты в четырехмерном пространстве.

Максимальное сечение рассеченной 5-клетки с 3-мерной гиперплоскостью представляет собой кубооктаэдр . Это поперечное сечение делит сморщенную 5-клетку на два тетраэдрических гиперкупола, состоящих из 5 тетраэдров и 10 треугольных призм каждый.

Прогнозы

[ редактировать ]

с тетраэдра, Орфографическая проекция усеченной 5-ячейки в трехмерное пространство, начиная имеет кубооктаэдрическую оболочку. Структура этой проекции следующая:

  • Кубооктаэдрическая оболочка внутренне разделена следующим образом:
  • Четыре уплощенных тетраэдра соединяют четыре треугольные грани кубооктаэдра с центральным тетраэдром. Это изображения 5 тетраэдрических ячеек.
  • Шесть квадратных граней кубооктаэдра соединены с краями центрального тетраэдра через искаженные треугольные призмы. Это изображения шести ячеек треугольной призмы.
  • Остальные 4 треугольные грани соединены с центральным тетраэдром посредством 4 треугольных призм (искаженных проекцией). Это изображения еще четырех ячеек треугольной призмы.
  • Это составляет половину усеченной пятиклеточной структуры (5 тетраэдров и 10 треугольных призм), которую можно рассматривать как «северное полушарие».
  • Другая половина, «южное полушарие», соответствует изоморфному разделению кубооктаэдра в двойной ориентации, в котором центральный тетраэдр двойственен тетраэдру в первой половине. Треугольные грани кубооктаэдра соединяют треугольные призмы в одном полушарии со сплюснутыми тетраэдрами в другом полушарии, и наоборот. Таким образом, южное полушарие содержит еще 5 тетраэдров и еще 10 треугольных призм, всего 10 тетраэдров и 20 треугольных призм.
[ редактировать ]

Правильный косой многогранник {4,6|3} существует в 4-мерном пространстве с 6 квадратами вокруг каждой вершины в зигзагообразной неплоской вершинной фигуре. Эти квадратные грани можно увидеть на 5-ячеечной структуре, использующей все 60 ребер и 20 вершин. 40 треугольных граней сморщенной 5-клеточной клетки можно рассматривать как удаленные. Двойственный правильный косой многогранник {6,4|3} аналогичным образом связан с шестиугольными гранями усеченного 5-ячейки .

Ранцитусеченный 5-клеточный

[ редактировать ]
Ранцитусеченный 5-клеточный

Диаграмма Шлегеля с
показаны кубооктаэдрические клетки
Тип Равномерный 4-многогранник
Символ Шлефли т 0,1,3 {3,3,3}
Диаграмма Кокстера
Клетки 30 5 (3.6.6)
10 (4.4.6)
10 (3.4.4)
5 (3.4.3.4)
Лица 120 40 {3}
60 {4}
20 {6}
Края 150
Вершины 60
Вершинная фигура
(Прямоугольная пирамида)
Группа Коксетера A 4 , [3,3,3], порядок 120
Характеристики выпуклый , изогональный
Единый индекс 7 8 9
Сеть

Пятиклеточный укороченный . или призматоромбатированный пентахорон состоит из 60 вершин, 150 ребер, 120 граней и 30 ячеек Ячейки: 5 усеченных тетраэдров , 10 шестиугольных призм , 10 треугольных призм и 5 кубооктаэдров . Каждая вершина окружена пятью ячейками: одним усеченным тетраэдром, двумя шестиугольными призмами, одной треугольной призмой и одним кубооктаэдром; вершинная фигура представляет собой прямоугольную пирамиду.

Альтернативные названия

[ редактировать ]
  • Ранцитусеченный пентахорон
  • Runcitусеченный 4-симплекс
  • Дипризматодиспентахорон
  • Призматоромбатированный пентахорон (аббревиатура: прип) (Джонатан Бауэрс)

Конфигурация

[ редактировать ]

В матрице конфигурации показаны все счетчики инцидентов между элементами. Диагональные числа f-вектора получаются с помощью конструкции Витхоффа , разделяющей полный групповой порядок на подгруппу путем удаления одного зеркала за раз. [2]

ж к ж 0 ж 1 ff2 f 3
ж 0 60 1 2 2 2 2 1 2 1 1 2 1 1
ж 1 2 30 * * 2 2 0 0 0 1 2 1 0
2 * 60 * 1 0 1 1 0 1 1 0 1
2 * * 60 0 1 0 1 1 0 1 1 1
ff2 6 3 3 0 20 * * * * 1 1 0 0
4 2 0 2 * 30 * * * 0 1 1 0
3 0 3 0 * * 20 * * 1 0 0 1
4 0 2 2 * * * 30 * 0 1 0 1
3 0 0 3 * * * * 20 0 0 1 1
f 3 12 6 12 0 4 0 4 0 0 5 * * *
12 6 6 6 2 3 0 3 0 * 10 * *
6 3 0 6 0 3 0 0 2 * * 10 *
12 0 12 12 0 0 4 6 4 * * * 5

Изображения

[ редактировать ]
орфографические проекции
А q
Самолет Коксетера
A 4 AА3 AА2
График
Двугранная симметрия [5] [4] [3]

Диаграмма Шлегеля с 40 синими треугольными гранями и 60 зелеными четырехугольными гранями.

Центральная часть диаграммы Шлегеля.

Координаты

[ редактировать ]

Декартовы координаты усеченной 5-ячейки с центром в начале координат и длиной ребра 2:

Вершины проще построить на гиперплоскости в 5-мерном пространстве как перестановки :

(0,1,1,2,3)

Эта конструкция взята из положительной ортантной грани укороченного 5-ортоплекса .

Всеусеченный 5-клеточный

[ редактировать ]
Всеусеченный 5-клеточный

Показана диаграмма Шлегеля с половиной усеченных октаэдрических ячеек.
Тип Равномерный 4-многогранник
Символ Шлефли т 0,1,2,3 {3,3,3}
Диаграмма Кокстера
Клетки 30 10 (4.6.6)
20 (4.4.6)
Лица 150 90{4}
60{6}
Края 240
Вершины 120
Вершинная фигура
Филлический дисфеноид
Группа Коксетера Aut (A 4 ), [[3,3,3]], order 240
Характеристики выпуклый , изогональный , зонотоп
Единый индекс 8 9 10

Всеусеченный пятиклеточный или большой призматодекахорон состоит из 120 вершин, 240 ребер, 150 граней (90 квадратов и 60 шестиугольников ) и 30 ячеек. Ячейки: 10 усеченных октаэдров и 20 шестиугольных призм . Каждая вершина окружена четырьмя ячейками: двумя усеченными октаэдрами и двумя шестиугольными призмами, расположенными в виде двух филлических дисфеноидальных вершинных фигур .

Коксетер называет этот многогранник Хинтона в честь Ч. Х. Хинтона , который описал его в своей книге «Четвертое измерение» в 1906 году. Он образует однородные соты , которые Коксетер называет «сотами Хинтона» . [3]

Альтернативные названия

[ редактировать ]

Конфигурация

[ редактировать ]

В матрице конфигурации показаны все счетчики инцидентов между элементами. Диагональные числа f-вектора получаются с помощью конструкции Витхоффа , разделяющей полный групповой порядок на подгруппу путем удаления одного зеркала за раз. [4]

ж к ж 0 ж 1 ff2 f 3
ж 0 120 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
ж 1 2 60 * * * 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0
2 * 60 * * 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1
2 * * 60 * 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1
2 * * * 60 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1
ff2 6 3 3 0 0 20 * * * * * 1 1 0 0
4 2 0 2 0 * 30 * * * * 1 0 1 0
4 2 0 0 2 * * 30 * * * 0 1 1 0
6 0 3 3 0 * * * 20 * * 1 0 0 1
4 0 2 0 2 * * * * 30 * 0 1 0 1
6 0 0 3 3 * * * * * 20 0 0 1 1
f 3 24 12 12 12 0 4 6 0 4 0 0 5 * * *
12 6 6 0 6 2 0 3 0 3 0 * 10 * *
12 6 0 6 6 0 3 3 0 0 2 * * 10 *
24 0 12 12 12 0 0 0 4 6 4 * * * 5

Изображения

[ редактировать ]
орфографические проекции
А q
Самолет Коксетера
A 4 AА3 AА2
График
Двугранная симметрия [[5]] = [10] [4] [[3]] = [6]
Сеть

Всеусеченный 5-клеточный

Двойной или всеусеченный 5-элементный

Перспективные прогнозы

[ редактировать ]

Перспективная диаграмма Шлегеля
В центре усеченного октаэдра

Стереографическая проекция

Пермутоэдр

[ редактировать ]

Подобно тому, как усеченный октаэдр является пермутоэдром 4-го порядка, омниусеченный 5-ячеечный является пермутоэдром 5-го порядка. [5] Всеусеченная 5-ячейка представляет собой зонотоп , сумму Минковского пяти отрезков, параллельных пяти линиям, проходящим через начало координат и пять вершин 5-клетки.

Ортогональная проекция как пермутоэдр

Всеусеченные соты из 5 ячеек могут замощить 4-мерное пространство с помощью трансляционных копий этой ячейки, каждая из которых имеет по 3 гиперячейки вокруг каждой грани. этой соты Диаграмма Кокстера : . [6] В отличие от аналогичных сот в трех измерениях, усеченных кубических сот , которые имеют три различные конструкции группы Кокстера- Витхоффа , эти соты имеют только одну такую ​​конструкцию. [3]

Симметрия

[ редактировать ]

Всеусеченная 5-ячейка имеет расширенную пентахорную симметрию, [[3,3,3]], порядок 240. Вершинная фигура всеусеченной 5-ячейки представляет собой тетраэдр Гурса группы [3,3,3] Коксетера . Расширенная симметрия возникает в результате 2-кратного поворота ветви среднего порядка 3 и более явно представляется как [2 + [3,3,3]].

Координаты

[ редактировать ]

Декартовы координаты вершин всеусеченной 5-ячейки с центром в начале координат и длиной ребра 2:

Эти вершины проще получить в 5-мерном пространстве как 120 перестановок (0,1,2,3,4).Эта конструкция взята из положительной ортантной грани ранцикантиусеченного 5-ортоплекса , t 0,1,2,3 {3,3,3,4}, .

[ редактировать ]

Неоднородные варианты с симметрией [3,3,3] и двумя типами усеченных октаэдров можно удвоить, поместив два типа усеченных октаэдров друг на друга, чтобы получить неоднородный полихорон с 10 усеченными октаэдрами , двумя типами по 40 шестиугольных призм (20 дитригональных призмы и 20 дитригональных трапеций), два вида 90 прямоугольных трапеций (30 с симметрией D 2d и 60 с симметрией C 2v ) и 240 вершин. Ее вершинная фигура представляет собой неправильную треугольную бипирамиду .


Вершинная фигура

Этот полихорон затем можно чередовать, чтобы получить другой неоднородный полихорон с 10 , двумя типами 40 октаэдров (20 с симметрией S6 икосаэдрами и 20 с D3 симметрией ), тремя видами 210 тетраэдров (30 тетрагональных дисфеноидов, 60 филлических дисфеноидов и 120 неправильные тетраэдры) и 120 вершин. Он имеет симметрию [[3,3,3] + ], порядок 120.


Вершинная фигура

Полный курносый 5-клеточный

[ редактировать ]
Фигура вершины для 5-ячеечного omnisnub

Полная курносая 5-ячеечная или омнискурносая 5-ячеечная , определяемая как чередование всеусеченных 5-ячеечных элементов, не может быть сделана однородной, но ее можно представить диаграммой Коксетера. и симметрия [[3,3,3]] + , порядка 120 и построен из 90 ячеек: 10 икосаэдров , 20 октаэдров и 60 тетраэдров , заполняющих пробелы в удаленных вершинах. Он имеет 300 граней (треугольников), 270 ребер и 60 вершин.

Топологически, при максимальной симметрии, [[3,3,3]] + икосаэдров имеют симметрию T (хиральный тетраэдр), 20 октаэдров имеют симметрию D3 10 , а 60 тетраэдров имеют C2 симметрию . [7]

[ редактировать ]

Эти многогранники являются частью семейства из 9 однородных 4-многогранников, [3,3,3] построенных из группы Коксетера .

Имя 5-клеточный усеченный 5-клеточный выпрямленный 5-клеточный кантеллированный 5-клеточный усеченный 5-ячеечный кантитусеченный 5-клеточный сморщенный 5-клеточный укороченный 5-клеточный всеусеченный 5-клеточный
Шлефли
символ
{3,3,3}
3р{3,3,3}
т{3,3,3}
2т{3,3,3}
г {3,3,3}
2р{3,3,3}
рр{3,3,3}
г2р{3,3,3}
2т{3,3,3} тр{3,3,3}
т2р{3,3,3}
т 0,3 {3,3,3} т 0,1,3 {3,3,3}
т 0,2,3 {3,3,3}
т 0,1,2,3 {3,3,3}
Коксетер
диаграмма






Шлегель
диаграмма
A 4
Самолет Коксетера
График
Самолет 3 Кокстера
График
Самолет 2 Кокстера
График

Примечания

[ редактировать ]
  1. ^ Клитцинг, Ричард. «x3o3o3x — спид» .
  2. ^ Клитцинг, Ричард. «х3х3о3х — прип» .
  3. ^ Jump up to: а б Красота геометрии: двенадцать эссе (1999), Dover Publications, LCCN   99-35678 , ISBN   0-486-40919-8 (Классификация Зоноэдры, стр. 73)
  4. ^ Клитцинг, Ричард. «x3x3x3x — гиппид» .
  5. ^ Пермутаэдр 5-го порядка
  6. ^ Георгий Ольшевский, Uniform Panoploid Tetracombs , рукопись (2006): Мозаика указана как [140 из 143] Великопризматодекахорные тетракомбы (всеусеченные пентахорные 4d соты)
  7. ^ «С3с3с3с» .
  • ХСМ Коксетер :
    • HSM Coxeter, Правильные многогранники , 3-е издание, Дувр, Нью-Йорк, 1973 г.
    • 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]
      • (Документ 24) HSM Коксетер, Правильные и полуправильные многогранники III , [Math. Зейт. 200 (1988) 3-45]
  • Нормана Джонсона Равномерные многогранники , Рукопись (1991)
    • Н. В. Джонсон: Теория однородных многогранников и сот , доктор философии.
  • 1. Выпуклая равномерная полихора на основе пентахорона – Модель 5, 8 и 9 , Георгий Ольшевский.
  • Клитцинг, Ричард. «4D однородные многогранники (полихора)» . о3х3х3о - спид, х3х3о3х - прип, х3х3х3х - гиппид
Семья н Б н И 2 (п) / Д н Е 6 / Е 7 / Е 8 / Ж 4 / Г 2 Ч н
Правильный многоугольник Треугольник Квадрат п-гон Шестиугольник Пентагон
Однородный многогранник Тетраэдр Октаэдр Куб Демикуб Додекаэдр Икосаэдр
Равномерный полихорон Пентахорон 16 ячеек Тессеракт Демитессеракт 24-ячеечный 120 ячеек 600 ячеек
Равномерный 5-многогранник 5-симплекс 5-ортоплекс 5-куб 5-демикуб
Равномерный 6-многогранник 6-симплекс 6-ортоплекс 6-куб 6-демикуб 1 22 2 21
Равномерный 7-многогранник 7-симплекс 7-ортоплекс 7-куб 7-демикуб 1 32 2 31 3 21
Равномерный 8-многогранник 8-симплекс 8-ортоплекс 8-куб 8-демикуб 1 42 2 41 4 21
Равномерный 9-многогранник 9-симплекс 9-ортоплекс 9-куб 9-демикуб
Равномерный 10-многогранник 10-симплекс 10-ортоплекс 10-куб 10-демикуб
Равномерный n - многогранник n - симплекс n - ортоплекс n - куб n - демикуб 1 лиц 2 2 лиц 1 лиц 21 n - пятиугольный многогранник
Темы: Семейства многогранников Правильный многогранник Список правильных многогранников и соединений.
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: e1f66913f293c7d85a2507f652524992__1721780280
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/e1/92/e1f66913f293c7d85a2507f652524992.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Runcinated 5-cell - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)