Обозначение Кокстера
![]() С 1В |
![]() ![]() ![]() С 2В |
![]() ![]() ![]() С 3В |
![]() ![]() ![]() С 4 дюйма |
![]() ![]() ![]() С 5В |
![]() ![]() ![]() С 6в |
---|---|---|---|---|---|
![]() Заказ 2 |
![]() Заказ 4 |
![]() Заказ 6 |
![]() Заказать 8 |
![]() Заказать 10 |
![]() Заказ 12 |
![]() ![]() ![]() [2] = [2,1] Д 1 час |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() [2,2] Д 2 часа |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() [2,3] Д 3 часа |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() [2,4] Д 4 часа |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() [2,5] Д 5ч |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() [2,6] Д 6ч |
![]() Заказ 4 |
![]() Заказать 8 |
![]() Заказ 12 |
![]() Заказ 16 |
![]() Заказать 20 |
![]() Заказ 24 |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | |||
![]() Заказ 24 |
![]() Заказ 48 |
![]() Заказать 120 | |||
Нотация Кокстера выражает группы Кокстера как список порядков ветвления диаграммы Кокстера , подобно многогранным группам . ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
В геометрии ( нотация Кокстера также символ Кокстера ) — это система классификации групп симметрии , описывающая углы между фундаментальными отражениями группы Кокстера в скобках, выражающих структуру диаграммы Кокстера-Дынкина , с модификаторами для обозначения определенных подгрупп. Обозначение названо в честь HSM Coxeter и было более полно определено Норманом Джонсоном .
Рефлексивные группы [ править ]
Для групп Кокстера , определяемых чистыми отражениями, существует прямое соответствие между обозначением скобок и диаграммой Кокстера-Дынкина . Числа в скобках обозначают порядки зеркального отражения в ветвях диаграммы Кокстера. Он использует то же упрощение, подавляя 2 с между ортогональными зеркалами.
Обозначение Коксетера упрощено за счет экспонент, чтобы представить количество ветвей подряд для линейной диаграммы. Таким образом, An группа представлена [3 п -1 ], подразумевая n узлов, соединенных n−1 ветвями порядка 3. Пример А 2 = [3,3] = [3 2 ] или [3 1,1 ] представляет диаграммы или
.
Первоначально Коксетер представлял раздвоенные диаграммы с вертикальным расположением чисел, но позже был сокращен до обозначения степени, например [...,3 п, д ] или [3 п, д, р ], начиная с [3 1,1,1 ] или [3,3 1,1 ] = или
как Д 4 . соответствующие семейству An Коксетер допустил нули как особые случаи , , например A 3 = [3,3,3,3] = [3 4,0,0 ] = [3 4,0 ] = [3 3,1 ] = [3 2,2 ], нравиться
=
=
.
Группы Кокстера, образованные циклическими диаграммами, обозначаются круглыми скобками внутри скобок, например [(p,q,r)] = для группы треугольников (pqr). Если порядки ветвей равны, их можно сгруппировать в виде показателя степени длины цикла в скобках, например [(3,3,3,3)] = [3 [4] ], представляющий диаграмму Кокстера
или
.
можно представить как [3,(3,3,3)] или [3,3 [3] ].
Более сложные циклические диаграммы также можно выражать с осторожностью. Паракомпактная группа Коксетера может быть представлено нотацией Коксетера [(3,3,(3),3,3)] с вложенными/перекрывающимися круглыми скобками, показывающими два соседних цикла [(3,3,3)], а также более компактно представлено как [3 [ ]×[ ] ], представляющий ромбическую симметрию диаграммы Кокстера. Паракомпактная полная граф-диаграмма
или
, представляется как [3 [3,3] ] с верхним индексом [3,3] как симметрия его диаграммы Кокстера правильного тетраэдра .
|
|
|
Для аффинных и гиперболических групп индекс в каждом случае на единицу меньше числа узлов, поскольку каждая из этих групп получена добавлением узла к диаграмме конечной группы.
Несвязанные группы [ править ]
Диаграмма Кокстера обычно оставляет ветви порядка 2 нерисованными, но в скобках присутствует явная цифра 2 для соединения подграфов. Итак, диаграмма Кокстера = A 2 × A 2 = 2 A 2 можно представить как [3]×[3] = [3] 2 = [3,2,3]. Иногда явные 2-ветви могут быть включены либо с меткой 2, либо со строкой с пробелом:
или
, как представление, идентичное [3,2,3].
Ранг и размерность [ править ]
Ранг группы точек Кокстера равен количеству узлов, которое также равно размерности. Единственное зеркало существует в одномерном измерении, [ ], , а в двумерном измерении [1]
или [ ]×[ ] + . 1 — это заполнитель, а не фактический порядок ветвления, а маркер ортогонального неактивного зеркала. Обозначение [ n ,1] представляет группу ранга 3, как [ n ]×[ ] + или
. Аналогично, [1,1] как [ ]×[ ] + ×[ ] + или
порядок 2 и [1,1] + как [ ] + ×[ ] + ×[ ] + или
, заказывайте 1!
Подгруппы [ править ]
Обозначения Коксетера представляют вращательную/поступательную симметрию путем добавления + надстрочный оператор вне скобок, [X] + который сокращает порядок группы [X] пополам, образуя подгруппу индекса 2. Этот оператор подразумевает, что необходимо применить четное количество операторов, заменяя отражения поворотами (или перемещениями). Применительно к группе Кокстера это называется прямой подгруппой , потому что остаются только прямые изометрии без отражательной симметрии.
The + операторы также можно применять внутри скобок, например [X,Y + ] или [X,(Y,Z) + ], и создает «полупрямые» подгруппы , которые могут включать как отражающие, так и неотражающие генераторы. Полупрямые подгруппы могут применяться только к подгруппам группы Кокстера, которые имеют смежные с ней ветви четного порядка. Элементам в круглых скобках внутри группы Кокстера можно присвоить + Оператор надстрочного индекса, имеющий эффект деления соседних упорядоченных ветвей на половинный порядок, поэтому обычно применяется только с четными числами. Например, [4,3 + ] и [4,(3,3) + ] ( ).
Если применяется с соседней нечетной ветвью, он не создает подгруппу с индексом 2, а вместо этого создает перекрывающиеся фундаментальные области, например [5,1 + ] = [5/2], который может определять полигоны с двойной оберткой, такие как пентаграмма , {5/2} и [5,3 + ] относится к треугольнику Шварца [5/2,3], плотность 2.
Группа | Заказ | Генераторы | Подгруппа | Заказ | Генераторы | Примечания | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
[ п ] | ![]() ![]() ![]() |
2 р | {0,1} | [ п ] + | ![]() ![]() ![]() |
п | {01} | Прямая подгруппа |
[2 р. + ] = [2 п ] + | ![]() ![]() ![]() ![]() |
2 р | {01} | [2 р. + ] + = [2 п ] +2 = [ п ] + | ![]() ![]() ![]() |
п | {0101} | |
[2 р ] | ![]() ![]() ![]() ![]() |
4 р. | {0,1} | [1 + ,2 п ] = [ п ] | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
2 р | {101,1} | Половина подгрупп |
[2 р , 1 + ] = [ п ] | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{0,010} | ||||||
[1 + ,2 п ,1 + ] = [2 п ] +2 = [ п ] + | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
п | {0101} | Четвертная группа |
Группы без соседних + элементы можно увидеть в кольцевых узлах. Диаграмма Кокстера-Динкина для однородных многогранников и сот связана с дырочными узлами вокруг + элементы, пустые кружки с удаленными чередующимися узлами. Итак, курносый кубик , имеет симметрию [4,3] + (
) и курносый тетраэдр ,
имеет симметрию [4,3 + ] (
) и полукуб , h{4,3} = {3,3} (
или
=
) обладает симметрией [1 + ,4,3] = [3,3] (
или
=
=
).
Примечание: пиритоэдрическая симметрия. можно записать как
, отделив график пробелами для наглядности, с генераторами {0,1,2} из группы Кокстера
, производя пиритоэдрические генераторы {0,12}, отражение и 3-кратное вращение. А киральную тетраэдральную симметрию можно записать как
или
, [1 + ,4,3 + ] = [3,3] + , с генераторами {12,0120}.
Уполовинивание подгрупп и расширенных групп [ править ]
![]() |
![]() | |
![]() ![]() ![]() [ 1 ,4, 1 ] = [4] |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() [1 + ,4, 1 ]=[2]=[ ]×[ ] | |
![]() |
![]() | |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() [ 1 ,4,1 + ]=[2]=[ ]×[ ] |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() [1 + ,4,1 + ] = [2] + |
Джонсон продлевает + оператор для работы с заполнителем 1 + узлов, что удаляет зеркала, удваивает размер фундаментального домена и сокращает порядок групп вдвое. [1] В общем случае эта операция применима только к отдельным зеркалам, ограниченным ветвями четного порядка. Цифра 1 представляет собой зеркало, поэтому [2p] можно рассматривать как [2p, 1 ], [ 1,2p ] или [ 1,2p , 1 ], как на диаграмме. или
, с двумя зеркалами, связанными двугранным углом порядка 2p. Эффект от удаления зеркала заключается в дублировании соединительных узлов, что можно увидеть на диаграммах Кокстера:
=
, или в скобках:[1 + ,2p, 1 ] = [ 1 ,p, 1 ] = [p].
Каждое из этих зеркал можно убрать, так что h[2p] = [1 + ,2p,1] = [1,2p,1 + ] = [p], индекс отражающей подгруппы 2. Это можно показать на диаграмме Кокстера, добавив + символ над узлом: =
=
.
Если оба зеркала удалены, генерируется четверть подгруппы, при этом порядок ветвления становится точкой вращения половины порядка:
- q[2p] = [1 + ,2п,1 + ] = [п] + , вращательная подгруппа индекса 4.
=
=
=
=
.
Например, (при p=2): [4,1 + ] = [1 + ,4] = [2] = [ ]×[ ], порядок 4. [1 + ,4,1 + ] = [2] + , заказ 2.
Противоположностью халвингу является удвоение. [2] который добавляет зеркало, делит фундаментальную область пополам и удваивает порядок группы.
- [[п]] = [2п]
Операции разделения пополам применяются для групп более высокого ранга, например, тетраэдрическая симметрия представляет собой полугруппу октаэдрической группы : h[4,3] = [1 + ,4,3] = [3,3], удаляя половину зеркал на 4-ветви. Эффект от удаления зеркала заключается в дублировании всех соединительных узлов, что можно увидеть на диаграммах Кокстера: =
, h[2p,3] = [1 + ,2p,3] = [(p,3,3)].
Если узлы проиндексированы, полуподгруппы можно пометить новыми зеркалами как составные. Нравиться , генераторы {0,1} имеют подгруппу
=
, генераторы {1,010}, где зеркало 0 удалено и заменено копией зеркала 1, отраженной от зеркала 0. Также дано
, генераторы {0,1,2}, имеет полугруппу
=
, генераторы {1,2,010}.
Удвоение путем добавления зеркала также применяется при обращении операции деления пополам: [[3,3]] = [4,3] или, в более общем смысле, [[(q,q,p)]] = [2p,q].
Тетраэдрическая симметрия | Октаэдрическая симметрия |
---|---|
![]() Т д , [3,3] = [1 + ,4,3] ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() (Заказ 24) |
![]() О час , [4,3] = [[3,3]] ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() (Приказ 48) |
Радикальные подгруппы [ править ]
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/66/43-radial_subgroups.png/220px-43-radial_subgroups.png)
Джонсон также добавил звездочку или звездочку * для «радикальных» подгрупп. [3] который действует аналогично + оператор, но удаляет вращательную симметрию. Индекс радикальной подгруппы — это порядок удаленного элемента. Например, [4,3*] ≅ [2,2]. Удаленная подгруппа [3] имеет порядок 6, поэтому [2,2] является подгруппой индекса 6 в [4,3].
Радикальные подгруппы представляют собой операцию, обратную расширенной операции симметрии . Например, [4,3*] ≅ [2,2] и наоборот [2,2] можно расширить как [3[2,2]] ≅ [4,3]. Подгруппы можно выразить в виде диаграммы Кокстера: или
≅
. Удаление узла (зеркала) приводит к тому, что соседние виртуальные зеркала становятся настоящими зеркалами.
Если [4,3] имеет генераторы {0,1,2}, [4,3 + ], индекс 2, имеет генераторы {0,12}; [1 + ,4,3] ≅ [3,3], индекс 2 имеет образующие {010,1,2}; а радикальная подгруппа [4,3*] ≅ [2,2], индекс 6, имеет образующие {01210, 2, (012) 3 }; и наконец [1 + ,4,3*], индекс 12 имеет генераторы {0(12) 2 0, (012) 2 01}.
Trionic Подгруппы
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0b/Trionic_subgroups_hexagonal_symmetry.png/120px-Trionic_subgroups_hexagonal_symmetry.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/68/432_trionic_subgroups.png/220px-432_trionic_subgroups.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c5/Trionic_subgroups_hexagonal.png/220px-Trionic_subgroups_hexagonal.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4e/Trionic_Coxeter_groups_rank_3.png/120px-Trionic_Coxeter_groups_rank_3.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b0/Hyperbolic_832_trionic_subgroup_842.png/220px-Hyperbolic_832_trionic_subgroup_842.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c3/Trionic_subgroups_rank_4b.png/120px-Trionic_subgroups_rank_4b.png)
Трионическая подгруппа - это подгруппа индекса 3. Джонсон определяет трионную подгруппу с оператором ⅄, индекс 3. Для групп Кокстера ранга 2, [3], трионическая подгруппа, [3 ⅄ ] — [ ], одно зеркало. А для [3 p ] трионной подгруппой является [3 p ] ⅄ ≅ [ п ]. Данный , с генераторами {0,1}, имеет 3 трионные подгруппы. Их можно отличить, поставив символ ⅄ рядом с генератором зеркал, который нужно удалить, или на ветке для обоих: [3 p ,1 ⅄ ] =
=
,
=
, и [3 п ⅄ ] =
=
с генераторами {0,10101}, {01010,1} или {101,010}.
Трионные подгруппы тетраэдрической симметрии : [3,3] ⅄ ≅ [2 + ,4], связывающий симметрию правильного тетраэдра и тетрагонального дисфеноида .
Для групп Кокстера ранга 3, [ p ,3], существует трионическая подгруппа [ p ,3 ⅄ ] ≅ [ p /2, p ] или =
. Например, конечная группа [4,3 ⅄ ] ≅ [2,4] и евклидова группа [6,3 ⅄ ] ≅ [3,6] и гиперболическая группа [8,3 ⅄ ] ≅ [4,8].
Смежная ветвь нечетного порядка p не понизит порядок группы, но создаст перекрывающиеся фундаментальные области. Порядок групп остается прежним, а плотность увеличивается. Например, икосаэдрическая симметрия правильных многогранников , [5,3], икосаэдра становится [5/2,5], симметрией двух правильных звездчатых многогранников. Он также связывает гиперболические мозаики {p,3} и звездчатые гиперболические мозаики {p/2,p}.
Для ранга 4 [ q ,2 p ,3 ⅄ ] = [2 p ,((p,q,q))], =
.
Например, [3,4,3 ⅄ ] = [4,3,3] или =
, генераторы {0,1,2,3} в [3,4,3] с генераторами трионной подгруппы [4,3,3] {0,1,2,32123}. Для гиперболических групп [3,6,3 ⅄ ] = [6,3 [3] ] и [4,4,3 ⅄ ] = [4,4,4].
тетраэдрической симметрии Трионные подгруппы
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/49/Trionic_subgroups_of_tetrahedral_symmetry_stereographic_projection.png/220px-Trionic_subgroups_of_tetrahedral_symmetry_stereographic_projection.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fc/33-trionic_subgroups.png/220px-33-trionic_subgroups.png)
Джонсон выделил две конкретные трионические подгруппы. [4] из [3,3], сначала подгруппа индекса 3 [3,3] ⅄ ≅ [2 + ,4], с [3,3] ( =
=
) генераторы {0,1,2}. Это также можно записать как [(3,3,2 ⅄ )] (
) как напоминание о его генераторах {02,1}. Это снижение симметрии представляет собой взаимосвязь между правильным тетраэдром и тетрагональным дисфеноидом , представляющую собой растяжение тетраэдра, перпендикулярное двум противоположным ребрам.
Во-вторых, он идентифицирует родственную подгруппу индекса 6 [3,3] Д или [(3,3,2 ⅄ )] + ( ), индекс 3 из [3,3] + ≅ [2,2] + , с генераторами {02,1021} из [3,3] и его генераторами {0,1,2}.
Эти подгруппы также применяются в более крупных группах Кокстера с подгруппой [3,3] с соседними ветвями четного порядка.
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f2/334_trionic_subgroups2.png/220px-334_trionic_subgroups2.png)
Например, [(3,3) + ,4], [(3,3) ⅄ ,4] и [(3,3) Д ,4] — подгруппы из [3,3,4], индекс 2, 3 и 6 соответственно. Генераторы [(3,3) ⅄ ,4] ≅ [[4,2,4]] ≅ [8,2 + ,8], порядка 128, являются {02,1,3} из [3,3,4] генераторов {0,1,2,3}. И [(3,3) Д ,4] ≅ [[4,2 + ,4]], порядка 64, имеет образующие {02,1021,3}. Кроме того, [3 ⅄ ,4,3 ⅄ ] ≅ [(3,3) ⅄ ,4].
Также связано [3 1,1,1 ] = [3,3,4,1 + ] имеет трионные подгруппы: [3 1,1,1 ] ⅄ = [(3,3) ⅄ ,4,1 + ], порядок 64 и 1=[3 1,1,1 ] Д = [(3,3) Д ,4,1 + ] ≅ [[4,2 + ,4]] + , заказ 32.
Центральная инверсия [ править ]
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d5/Point_Reflection.png)
Центральная инверсия , порядок 2, работает по-разному в зависимости от размера. Группа [ ] н = [2 п -1 ] представляет n ортогональных зеркал в n-мерном пространстве или n-плоское подпространство пространства более высокой размерности. Зеркала группы [2 п -1 ] пронумерованы . В случае инверсии порядок зеркал не имеет значения. Матрица центральной инверсии: , идентичная матрица с отрицательной единицей на диагонали.
Исходя из этого, центральная инверсия имеет генератор как произведение всех ортогональных зеркал. В обозначениях Кокстера эта группа инверсий выражается добавлением чередования + на каждую 2 ветку. Альтернационная симметрия отмечена на узлах диаграммы Кокстера как открытые узлы.
Диаграмма Кокстера -Динкина может быть размечена двумя явными ветвями, определяющими линейную последовательность зеркал, открытых узлов и общих двойных открытых узлов, чтобы показать цепочку генераторов отражений.
Например, [2 + ,2] и [2,2 + ] — подгруппы индекса 2 из [2,2], , и представлены как
(или
) и
(или
) с генераторами {01,2} и {0,12} соответственно. Их общий индекс подгруппы 4 равен [2 + ,2 + ] и представлен
(или
), с двойным открытием
маркировка общего узла в двух чередованиях и одного роторно-отражательного генератора {012}.
Измерение | Обозначение Кокстера | Заказ | Диаграмма Кокстера | Операция | Генератор |
---|---|---|---|---|---|
2 | [2] + | 2 | ![]() ![]() ![]() |
на 180° Вращение , C 2 | {01} |
3 | [2 + ,2 + ] | 2 | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
роторное отражение , C i или S 2 | {012} |
4 | [2 + ,2 + ,2 + ] | 2 | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
двойное вращение | {0123} |
5 | [2 + ,2 + ,2 + ,2 + ] | 2 | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
двойное вращающееся отражение | {01234} |
6 | [2 + ,2 + ,2 + ,2 + ,2 + ] | 2 | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
тройное вращение | {012345} |
7 | [2 + ,2 + ,2 + ,2 + ,2 + ,2 + ] | 2 | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
тройное вращающееся отражение | {0123456} |
Вращения и вращательные отражения [ править ]
Вращения и вращательные отражения строятся с помощью одного одногенераторного произведения всех отражений призматической группы, [2 p ]×[2 q ]×... где НОД ( p , q ,...)=1, они изоморфны абстрактной циклической группе порядка Zn n = 2 pq .
4-мерные двойные вращения, [2 p + ,2 + ,2 кв + ] (с НОД ( p , q )=1), которые включают центральную группу и выражаются Конвеем как ±[C p ×C q ], [5] заказывайте 2 шт . Из диаграммы Кокстера , генераторы {0,1,2,3}, требуется два генератора для [2 p + ,2 + ,2 кв + ],
как {0123,0132}. Полугруппы, [2 шт. + ,2 + ,2 кв + ] + , или циклический граф, [(2 p + ,2 + ,2 кв + ,2 + )],
выраженный Конвеем, равен [C p ×C q ], порядок pq , с одним генератором, например {0123}.
Если существует общий множитель f , двойное вращение можно записать как 1 ⁄ f [2 пф + ,2 + ,2 кв.ф. + ] (с НОД ( p , q )=1), генераторы {0123,0132}, порядок 2 pqf . Например, p = q =1, f =2, 1 ⁄ 2 [4 + ,2 + ,4 + ] — порядок 4. И 1 ⁄ f [2 пф + ,2 + ,2 кв.ф. + ] + , генератор {0123}, имеет порядок pqf . Например, 1 ⁄ 2 [4 + ,2 + ,4 + ] + это порядок 2, центральная инверсия .
В общем случае группа n -вращений, [2 p 1 + ,2,2 п 2 + ,2,..., п н + ] может потребоваться до n генераторов, если gcd( p 1 ,.., p n )>1, как произведение всех зеркал, а затем замена последовательных пар. Полугруппа, [2 p 1 + ,2,2 п 2 + ,2,..., п н + ] + имеет генераторы в квадрате. n -вращательные отражения аналогичны.
Измерение | Обозначение Кокстера | Заказ | Диаграмма Кокстера | Операция | Генераторы | Прямая подгруппа | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
2 | [2 р ] + | 2 р | ![]() ![]() ![]() ![]() |
Вращение | {01} | [2 р ] +2 = [ п ] + | Простое вращение: [2 р ] +2 = [ п ] + заказать п |
3 | [2 р. + ,2 + ] | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
вращающееся отражение | {012} | [2 р. + ,2 + ] + = [ п ] + | ||
4 | [2 р. + ,2 + ,2 + ] | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
двойное вращение | {0123} | [2 р. + ,2 + ,2 + ] + = [ п ] + | ||
5 | [2 р. + ,2 + ,2 + ,2 + ] | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
двойное вращающееся отражение | {01234} | [2 р. + ,2 + ,2 + ,2 + ] + = [ п ] + | ||
6 | [2 р. + ,2 + ,2 + ,2 + ,2 + ] | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
тройное вращение | {012345} | [2 р. + ,2 + ,2 + ,2 + ,2 + ] + = [ п ] + | ||
7 | [2 р. + ,2 + ,2 + ,2 + ,2 + ,2 + ] | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
тройное вращающееся отражение | {0123456} | [2 р. + ,2 + ,2 + ,2 + ,2 + ,2 + ] + = [ п ] + | ||
4 | [2 р. + ,2 + ,2 кв + ] | 2 шт. | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
двойное вращение | {0123, 0132} |
[2 р. + ,2 + ,2 кв + ] + | Двойное вращение: [2 р. + ,2 + ,2 кв + ] + заказа порядок |
5 | [2 р. + ,2 + ,2 кв + ,2 + ] | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
двойное вращающееся отражение | {01234, 01243} |
[2 р. + ,2 + ,2 кв + ,2 + ] + | ||
6 | [2 р. + ,2 + ,2 кв + ,2 + ,2 + ] | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
тройное вращение | {012345, 012354, 013245} |
[2 р. + ,2 + ,2 кв + ,2 + ,2 + ] + | ||
7 | [2 р. + ,2 + ,2 кв + ,2 + ,2 + ,2 + ] | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
тройное вращающееся отражение | {0123456, 0123465, 0124356, 0124356} |
[2 р. + ,2 + ,2 кв + ,2 + ,2 + ,2 + ] + | ||
6 | [2 р. + ,2 + ,2 кв + ,2 + ,2 р + ] | 2 человека | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
тройное вращение | {012345, 012354, 013245} |
[2 р. + ,2 + ,2 кв + ,2 + ,2 р + ] + | Тройное вращение: [2 р. + ,2 + ,2 кв + ,2 + ,2 р + ] + заказать заказ |
7 | [2 р. + ,2 + ,2 кв + ,2 + ,2 р + ,2 + ] | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
тройное вращающееся отражение | {0123456, 0123465, 0124356, 0213456} |
[2 р. + ,2 + ,2 кв + ,2 + ,2 р + ,2 + ] + |
Подгруппы коммутаторов [ править ]
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/96/Subgroups_of_442.png/360px-Subgroups_of_442.png)
Простые группы только с элементами ветвления нечетного порядка имеют только одну вращательную/трансляционную подгруппу порядка 2, которая также является подгруппой-коммутатором , примеры [3,3] + , [3,5] + , [3,3,3] + , [3,3,5] + . Для других групп Кокстера с ветвями четного порядка подгруппа коммутатора имеет индекс 2. с , где c — количество несвязных подграфов при удалении всех ветвей четного порядка. [6]
Например, [4,4] имеет три независимых узла на диаграмме Коксетера, когда 4 удалены, поэтому его подгруппа коммутатора имеет индекс 2. 3 , и могут иметь разные представления, все с тремя + операторы: [4 + ,4 + ] + , [1 + ,4,1 + ,4,1 + ], [1 + ,4,4,1 + ] + , или [(4 + ,4 + ,2 + )]. Общие обозначения могут использоваться с + c в качестве показателя группы, например [4,4] +3 .
Примеры подгрупп [ править ]
Примеры подгрупп ранга 2 [ править ]
Группы диэдральной симметрии четных порядков имеют ряд подгрупп. В этом примере показаны два зеркала генератора из [4] красным и зеленым цветом, и все подгруппы рассматриваются путем халфинга, понижения ранга и их прямых подгрупп. Группа [4], имеет два генератора зеркал 0 и 1. Каждый генерирует два виртуальных зеркала 101 и 010 путем отражения друг от друга.
Подгруппы [4] |
---|
Подгруппы евклидовых примеров ранга 3 [ править ]
Группа [4,4] имеет 15 малых индексных подгрупп. В этой таблице показаны все они, с желтым фундаментальным доменом для чисто отражающих групп и чередующимися белыми и синими доменами, которые объединяются в пары, образуя вращательные домены. Голубая, красная и зеленая зеркальные линии соответствуют узлам одного цвета на диаграмме Коксетера. Генераторы подгрупп могут быть выражены как произведения исходных трех зеркал фундаментальной области {0,1,2}, соответствующих трем узлам диаграммы Кокстера: . Произведение двух пересекающихся линий отражения совершает поворот, например {012}, {12} или {02}. Удаление зеркала приводит к созданию двух копий соседних зеркал на удаленном зеркале, например {010} и {212}. Два последовательных вращения сокращают порядок вращения вдвое, например {0101} или {(01) 2 }, {1212} или {(02) 2 }. Произведение всех трех зеркал создает просветление , например {012} или {120}.
Малые индексные подгруппы из [4,4] |
---|
Гиперболические примеры подгрупп [ править ]
Один и тот же набор из 15 малых подгрупп существует во всех треугольных группах с элементами четного порядка, как [6,4] в гиперболической плоскости:
Малые индексные подгруппы из [6,4] |
---|
Параболические подгруппы [ править ]
Параболическую подгруппу группы Кокстера можно определить, удалив одно или несколько образующих зеркал, представленных диаграммой Кокстера. Например, октаэдрическая группа имеет параболические подгруппы
,
,
,
,
,
. В скобках [4,3] имеет параболические подгруппы [4],[2],[3] и одно зеркало []. Порядок подгруппы известен, и всегда это порядок группы целочисленных делителей или индекс. Параболические подгруппы также можно записать с помощью узлов x, например
=[4,3] подгруппу, удалив второе зеркало:
или
=
= [4,1 × ,3] = [2].
Подгруппа Петри [ править ]
Подгруппа Петри неприводимой группы Кокстера может быть создана произведением всех образующих. Это можно увидеть на скошенном правильном многоугольнике Петри многогранника правильного . Порядок новой группы называется числом Кокстера исходной группы Кокстера. Число Кокстера группы Кокстера равно 2 m / n , где n — ранг, а m — количество отражений. Подгруппу Петри можно записать с помощью верхнего индекса π . Например, [3,3] Пи — подгруппа Петри тетраэдрической группы, циклическая группа порядка 4, порожденная роторным отражением . Группа Кокстера 4-го ранга будет иметь генератор двойного вращения , например [4,3,3] Пи это порядок 8.
симметрия Расширенная
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||
В евклидовой плоскости , [3 [3] ] Группу Кокстера можно расширить двумя способами до , [6,3] Группа Кокстера и связывает равномерные мозаики как кольцевые диаграммы. |
Обозначение Коксетера включает обозначение в двойных квадратных скобках [[X]] для выражения автоморфной симметрии внутри диаграммы Коксетера. Джонсон добавил альтернативное удвоение с помощью угловой скобки <[X]>. Джонсон также добавил префиксный модификатор симметрии [Y[X]], где Y может представлять либо симметрию диаграммы Кокстера [X], либо симметрию фундаментальной области [X].
Например, в 3D эти эквивалентные прямоугольные и ромбические геометрические диаграммы : и
, первый дублируется квадратными скобками, [[3 [4] ]] или дважды удваивается как [2[3 [4] ]], с [2], более высокой симметрией порядка 4. Чтобы отличить второе, для удвоения используются угловые скобки, <[3 [4] ]> и дважды удвоился как <2[3 [4] ]>, также с другой симметрией [2] порядка 4. Наконец, полную симметрию, при которой все 4 узла эквивалентны, можно представить как [4[3 [4] ]], с порядком 8, [4] симметрии квадрата . Но, рассматривая фундаментальную область тетрагонального дисфеноида, [4] расширенную симметрию квадратного графа можно обозначить более явно как [(2 + ,4)[3 [4] ]] или [2 + ,4[3 [4] ]].
Дальнейшая симметрия существует в циклическом и ветвление , , и диаграммы. имеет порядок 2 n симметрии правильного n -угольника { n } и представлен [ n [3 [ н ] ]]. и представлены [3[3 1,1,1 ]] = [3,4,3] и [3[3 2,2,2 ]] соответственно, в то время как на [(3,3)[3 1,1,1,1 ]] = [3,3,4,3], с диаграммой, содержащей 24-й порядок симметрии правильного тетраэдра , {3,3}. Паракомпактная гиперболическая группа = [3 1,1,1,1,1 ], , содержит симметрию 5-клетки , {3,3,3} и, таким образом, представлена [(3,3,3)[3 1,1,1,1,1 ]] = [3,4,3,3,3].
* Надстрочный индекс звездочки фактически является обратной операцией, создавая радикальные подгруппы , удаляя соединенные зеркала нечетного порядка. [7]
Примеры:
Пример расширенных групп и радикальных подгрупп | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
Глядя на генераторы, двойная симметрия рассматривается как добавление нового оператора, который отображает симметричные позиции на диаграмме Кокстера, что делает некоторые исходные генераторы ненужными. Для трехмерных пространственных групп и четырехмерных точечных групп Коксетер определяет подгруппу второго индекса из [[X]], [[X] + ], который он определяет как произведение исходных генераторов [X] на генератор удвоения. Это похоже на [[X]] + , которая является киральной подгруппой [[X]]. Так, например, трехмерные пространственные группы [[4,3,4]] + (I432, 211) и [[4,3,4] + ] (Пм 3 н, 223) являются различными подгруппами группы [[4,3,4]] (Im 3 m, 229).
Группы первого ранга [ править ]
В одном измерении двусторонняя группа [ ] представляет собой одну зеркальную симметрию, абстрактную Dih 1 или Z 2 , порядок симметрии 2. Она представлена как диаграмма Кокстера-Дынкина с одним узлом, . Идентификационная группа — это прямая подгруппа [ ] + , Z 1 , порядок симметрии 1. Верхний индекс + просто означает, что попеременные зеркальные отражения игнорируются, оставляя в этом простейшем случае единичную группу. Коксетер использовал один открытый узел для обозначения чередования.
.
Группа | Обозначение Кокстера | Диаграмма Кокстера | Заказ | Описание |
---|---|---|---|---|
С 1 | [ ] + | ![]() |
1 | Личность |
DД2 | [ ] | ![]() |
2 | Группа отражения |
Разместите две группы [ править ]
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/11/Regular_hexagon_symmetries2.png/400px-Regular_hexagon_symmetries2.png)
В двух измерениях прямоугольная группа [2], аннотация D 2 2 или D 4 , также может быть представлен как прямое произведение [ ]×[ ], являющееся произведением двух двусторонних групп, представляет собой два ортогональных зеркала с диаграммой Кокстера, , с порядком 4. 2 в [2] получается в результате линеаризации ортогональных подграфов в диаграмме Кокстера, как
с явным порядком ветвления 2. Ромбическая группа , [2] + (
или
), половина прямоугольной группы, симметрия точечного отражения , Z 2 , порядок 2.
Обозначение Кокстера, позволяющее использовать 1 заполнитель для групп более низкого ранга, поэтому [1] совпадает с [ ], а [1 + ] или [1] + такой же как [ ] + и диаграмма Кокстера .
Полная p-гональная группа [p], абстрактная группа диэдра D 2 p ( неабелева для p>2) порядка 2 p , порождается двумя зеркалами под углом π / p , представленными диаграммой Кокстера. . подгруппа p-угольная [p] + , циклическая группа Z p порядка p , порожденная углом поворота π / p .
В нотации Коксетера используется двойное разбиение для обозначения автоморфного удвоения симметрии путем добавления биссектрисы к фундаментальной области . Например, [[p]] добавляет разделяющее зеркало к [p] и изоморфно [2p].
В пределе, при переходе к одному измерению, полная апейрогональная группа получается, когда угол обращается в ноль, поэтому [∞], абстрактно бесконечная группа диэдра D ∞ , представляет два параллельных зеркала и имеет диаграмму Кокстера. . Апейрогональная группа [∞] + ,
, абстрактно бесконечная циклическая группа Z ∞ , изоморфная аддитивной группе целых чисел , порождается одним ненулевым сдвигом.
В гиперболической плоскости существует полная псевдогональная группа [ iπ/λ ] и псевдогональная подгруппа [ iπ/λ ] + , . Эти группы существуют в правильных многоугольниках с бесконечными сторонами и длиной ребра λ. Все зеркала ортогональны одной линии.
Пример конечных и гиперболических симметрий ранга 2 |
---|
Группа | Международный | Орбифолд | Коксетер | Диаграмма Кокстера | Заказ | Описание |
---|---|---|---|---|---|---|
Конечный | ||||||
З н | н | n• | [н] + | ![]() ![]() ![]() |
н | Циклический: n -кратных вращений. Абстрактная группа Z n , группа целых чисел при сложении по модулю n . |
Д 2 н | нм | *n• | [н] | ![]() ![]() ![]() |
22н | Диэдральный: циклический с отражениями. Абстрактная группа Dih n , группа диэдра . |
Аффинный | ||||||
Z ∞ | ∞ | ∞• | [∞] + | ![]() ![]() ![]() |
∞ | Циклическая: апейрогональная группа . Абстрактная группа Z ∞ , группа сложенных целых чисел. |
Dih ∞ | ∞m | *∞• | [∞] | ![]() ![]() ![]() |
∞ | Диэдр: параллельные отражения. Абстрактная бесконечная группа диэдра Dih ∞ . |
гиперболический | ||||||
Z ∞ | [мин/мин] + | ![]() ![]() ![]() |
∞ | псевдогональная группа | ||
Dih ∞ | [мин/мин] | ![]() ![]() ![]() |
∞ | полная псевдогональная группа |
Ранжируйте три группы [ править ]
Группы точек в трех измерениях могут быть выражены в скобках, связанных с группами Кокстера 3-го ранга:
Конечные группы изометрий в трехмерном пространстве [2] |
---|
В трех измерениях полная ромбическая группа или ортопрямоугольная [2,2], абстрактно Z 2 3 , порядок 8, представляет собой три ортогональных зеркала (также представленных диаграммой Кокстера в виде трех отдельных точек). ). Его также можно представить как прямое произведение [ ]×[ ]×[ ], но выражение [2,2] позволяет определять подгруппы:
Во-первых, существует «полупрямая» подгруппа — орторомбическая группа , [2,2 + ] ( или
), абстрактно Z 2 × Z 2 , порядка 4. Когда верхний индекс + указан внутри скобок, это означает отражения, генерируемые только от соседних зеркал (как определено диаграммой Кокстера,
) чередуются. В общем, порядки ветвления, соседние с узлом + , должны быть четными. В этом случае [2,2 + ] и [2 + ,2] представляют две изоморфные подгруппы, геометрически различные. Остальные подгруппы представляют собой параромбическую группу [2,2] + (
или
), а также порядок 4 и, наконец, центральная группа [2 + ,2 + ] (
или
) порядка 2.
Далее идет полная орто- p -гональная группа [2,p] ( ), абстрактно Z 2 ×D 2 p порядка 4p, представляющее два зеркала под двугранным углом π/ p , и оба ортогональны третьему зеркалу. Это также представлено диаграммой Кокстера как
.
Прямая подгруппа называется пара- p -гональной группой, [2,p] + ( или
), абстрактно D 2 p порядка 2p, а другая подгруппа — [2,p + ] (
) абстрактно Z 2 × Z p , также порядка 2p.
Полная гиро-п-гональная группа , [2 + ,2 п ] ( или
), абстрактно D 4 p порядка 4 p . Гиро- p -гональная группа, [2 + ,2р + ] (
или
), абстрактно Z 2 p порядка 2 p является подгруппой обеих [2 + ,2 p ] и [2,2 p + ].
основаны Группы многогранников на симметрии платоновых тел : тетраэдра , октаэдра , куба , икосаэдра и додекаэдра с символами Шлефли {3,3}, {3,4}, {4,3}, {3,5} и {5,3} соответственно. Группы Кокстера для них: [3,3] ( ), [3,4] (
), [3,5] (
), называемая полной тетраэдрической симметрией , октаэдрической симметрией и икосаэдрической симметрией , с порядками 24, 48 и 120.
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/18/Pyritohedral_in_icosahedral_symmetry.png/220px-Pyritohedral_in_icosahedral_symmetry.png)
Во всех этих симметриях можно удалить альтернативные отражения, создав вращательный тетраэдр [3,3] + ( ), октаэдрический [3,4] + (
) и икосаэдрические [3,5] + (
) группы порядка 12, 24 и 60. Октаэдрическая группа также имеет уникальную подгруппу индекса 2, называемую пиритоэдрической группой симметрии , [3 + ,4] (
или
), порядка 12, со смесью вращательной и отражательной симметрии. Пиритоэдрическая симметрия также является подгруппой индекса 5 икосаэдрической симметрии:
-->
, с виртуальным зеркалом 1 относительно 0 , {010} и 3-кратным вращением {12}.
Тетраэдрическая группа, [3,3] ( ), имеет удвоение [[3,3]] (которое можно представить цветными узлами
), отображая первое и последнее зеркала друг на друга, и это дает [3,4] (
или
) группа. Подгруппа [3,4,1 + ] (
или
) то же самое, что [3,3], и [3 + ,4,1 + ] (
или
) то же, что [3,3] + .
Пример деревьев подгрупп конечных групп Кокстера ранга 3 |
---|
Конечные ( группы точек в трех измерениях ) |
---|
Аффинный [ править ]
В евклидовой плоскости есть три фундаментальные отражающие группы, порожденные тремя зеркалами, представленные диаграммами Кокстера. ,
, и
, и имеют обозначения Кокстера как [4,4], [6,3] и [(3,3,3)]. Скобки последней группы означают цикл диаграммы, а также имеют сокращенное обозначение [3 [3] ].
[[4,4]] как удвоение группы [4,4] дает ту же симметрию, повернутую на π/4, от исходного набора зеркал.
Прямыми подгруппами вращательной симметрии являются: [4,4] + , [6,3] + и [(3,3,3)] + . [4 + ,4] и [6,3 + ] — полупрямые подгруппы.
|
|
В нотации Коксетера ( орбифолдной нотации ) некоторые аффинные подгруппы с низким индексом:
Светоотражающий группа |
Светоотражающий подгруппа |
Смешанный подгруппа |
Вращение подгруппа |
Неправильное вращение / перевод |
Коммутатор подгруппа |
---|---|---|---|---|---|
[4,4], (*442) | [1 + ,4,4], (*442) [4,1 + ,4], (*2222) [1 + ,4,4,1 + ], (*2222) |
[4 + ,4], (4*2) [(4,4,2 + )], (2*22) [1 + ,4,1 + ,4], (2*22) |
[4,4] + , (442) [1 + ,4,4 + ], (442) [1 + ,4,1 + 4,1 + ], (2222) |
[4 + ,4 + ], (22×) | [4 + ,4 + ] + , (2222) |
[6,3], (*632) | [1 + ,6,3] = [3 [3] ], (*333) | [3 + ,6], (3*3) | [6,3] + , (632) [1 + ,6,3 + ], (333) |
[1 + ,6,3 + ], (333) |
Ранг четыре группы [ править ]
![]() Отношения подгрупп диаграммы Хассе (частичные!) |
Группы точек [ править ]
Группы четвертого ранга определяли 4-мерные точечные группы :
Конечные группы |
---|
Подгруппы [ править ]
Группы и подгруппы отражающих точек 1D-4D |
---|
Пространственные группы [ править ]
Космические группы |
---|
Ранжируйте четыре группы как трехмерные пространственные группы. |
---|
Группы линий [ править ]
Группы четвертого ранга также определяют трехмерные группы линий :
Полуаффинные (3D) группы |
---|
Дуопризматическая группа [ править ]
Расширенная дуопризматическая симметрия |
---|
Группы четвертого ранга определяли 4-мерные дуопризматические группы. В пределе, когда p и q стремятся к бесконечности, они вырождаются в 2 измерения и группы обоев.
Дуопризматические группы (4D) |
---|
Группы обоев [ править ]
Группы четвертого ранга также определили некоторые из двумерных групп обоев как предельные случаи четырехмерных групп дуопризмы:
Аффинный (2D-плоскость) |
---|
Подгруппы [∞,2,∞], (*2222) могут быть выражены до подгруппы коммутатора индекса 16:
Подгруппы из [∞,2,∞] |
---|
Сложные размышления [ править ]
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9f/Rank2_shephard_subgroups3.png/220px-Rank2_shephard_subgroups3.png)
Обозначение Кокстера расширено до комплексного пространства , C н где узлы представляют собой унитарные отражения периода 2 или больше. Узлы помечены индексом, который считается равным 2 для обычного реального отражения, если оно подавлено. Комплексные группы отражений называются группами Шепарда, а не группами Кокстера , и могут использоваться для построения комплексных многогранников .
В , группа Шепардов 1 ранга , порядок p , представляется как p [ ], [ ] p или ] p [. Он имеет один генератор, представляющий вращение радиана на 2 π / p в комплексной плоскости : .
Коксетер записывает комплексную группу ранга 2, p [ q ] r представляет диаграмму Кокстера. . p следует подавлять только в том случае , и r если оба равны 2, что является реальным случаем [ q ]. Порядок группы ранга 2 p [ q ] r равен . [9]
Решения ранга 2, которые генерируют комплексные многоугольники: p [4] 2 ( p равно 2,3,4,...), 3 [3] 3 , 3 [6] 2 , 3 [4] 3 , 4 [3 ] 4 , 3 [8] 2 , 4 [6] 2 , 4 [4] 3 , 3 [5] 3 , 5 [3] 5 , 3 [10] 2 , 5 [6] 2 и 5 [4] 3 с диаграммами Кокстера ,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/ca/Rank2_infinite_shephard_subgroups3.png/220px-Rank2_infinite_shephard_subgroups3.png)
Бесконечные группы — это 3 [12] 2 , 4 [8] 2 , 6 [6] 2 , 3 [6] 3 , 6 [4] 3 , 4 [4] 4 и 6 [3] 6 или ,
,
,
,
,
,
.
Подгруппы индекса 2 существуют за счет удаления вещественного отражения: p [2 q ] 2 → p [ q ] p . Также индекса r подгруппы существуют для 4 ветвей: p [4] r → p [ r ] p .
Для бесконечного семейства p [4] 2 , для любого p = 2, 3, 4,..., существуют две подгруппы: p [4] 2 → [ p ], индекс p , while и p [4] 2 → p [ ]× p [ ], индекс 2.
матриц отражений как генераторов симметрии Вычисления с использованием
Группа Кокстера, представленная диаграммой Кокстера. , дано обозначение Коксетера [p,q] для порядков ветвления. Каждый узел диаграммы Кокстера представляет собой зеркало, условно называемое ρ i (и матрицей R i ). Образующими 0 этой группы [p,q] являются отражения: ρ , ρ 1 и ρ 2 . Вращательная субсимметрия задается как продукт отражений: По соглашению, σ 0,1 (и матрица S 0,1 ) = ρ 0 ρ 1 представляет вращение на угол π/p, а σ 1,2 = ρ 1 ρ 2 представляет собой поворот на угол π/q, а σ 0,2 = ρ 0 ρ 2 представляет поворот на угол π/2.
[п, д] + , , представляет собой подгруппу индекса 2, представленную двумя генераторами вращения, каждый из которых представляет собой произведение двух отражений: σ 0,1 , σ 1,2 и представляет повороты углов π/ p и π/ q соответственно.
С одной четной ветвью [ p + ,2 q ], или
, является другой подгруппой индекса 2, представленной генератором вращения σ 0,1 и отражательным ρ 2 .
При четных ветвях [2 п. + ,2 кв + ], , является подгруппой индекса 4 с двумя генераторами, построенными как произведение всех трех матриц отражения: По соглашению: ψ 0,1,2 и ψ 1,2,0 , которые являются вращающимися отражениями , представляющими отражение и вращение или отражение.
В случае аффинных групп Кокстера типа , или
, одно зеркало, обычно последнее, выводится из начала координат. Генератор трансляции τ 0,1 (и матрица T 0,1 ) строится как произведение двух (или четного числа) отражений, включая аффинное отражение. Трансотражение ( отражение плюс перевод) может быть продуктом нечетного числа отражений φ 0,1,2 (и матрицы V 0,1,2 ), как подгруппа индекса 4.
: [4 + ,4 + ] =
.
Другой составной генератор, по соглашению обозначаемый как ζ (и матрица Z), представляет собой инверсию , отображающую точку в ее инверсию. Для [4,3] и [5,3] ζ = (ρ 0 ρ 1 ρ 2 ) ч/2 , где h равно 6 и 10 соответственно, числу Кокстера для каждой семьи. Для 3D группы Кокстера [p,q] ( ), эта подгруппа представляет собой вращательное отражение [2 + ,час + ].
Группы Кокстера классифицируются по их рангу, который представляет собой количество узлов в диаграмме Кокстера-Дынкина . Структура групп также представлена с указанием их абстрактных типов групп: в этой статье абстрактные диэдральные группы представлены как Dih n , а циклические группы представлены как Z n , причем Dih 1 = Z 2 .
Ранг 2 [ править ]
Диэдральные группы | Циклические группы |
---|---|
![]() [2] |
![]() [2] + |
![]() [3] |
![]() [3] + |
![]() [4] |
![]() [4] + |
![]() [6] |
![]() [6] + |
Например, в 2D группа Кокстера [ p ] ( ) представлена двумя матрицами отражения R 0 и R 1 , Циклическая симметрия [ p ] + (
) представлен генератором вращения матрицы S 0,1 .
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Ранг 3 [ править ]
Конечные группы Кокстера ранга 3 — это [1, p ], [2, p ], [3,3], [3,4] и [3,5].
Чтобы отразить точку через плоскость (который проходит через начало координат), можно использовать , где - единичная матрица 3×3 и — трехмерный единичный вектор вектора нормали к плоскости. Если L2 норма и равна единице, матрица преобразования может быть выражена как:
[ п ,2] [ редактировать ]
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0c/Spherical_decagonal_bipyramid.svg/220px-Spherical_decagonal_bipyramid.svg.png)
Приводимая трехмерная конечная отражающая группа имеет диэдральную симметрию [ p ,2], порядка 4 p , . Генераторы отражений представляют собой матрицы R 0 , R 1 , R 2 . р 0 2 = Р 1 2 =Р 2 2 =(R 0 ×R 1 ) 3 =(R 1 ×R 2 ) 3 =(R 0 ×R 2 ) 2 = Личность. [ п ,2] + (
) генерируется 2 из 3 вращений: S 0,1 , S 1,2 и S 0,2 . порядка p Роторное отражение генерируется V 0,1,2 , продуктом всех трех отражений.
Размышления | Вращение | Роторное отражение | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Имя | RР0 | Р 1 | RР2 | С 0,1 | С 1,2 | С 0,2 | В 0,1,2 |
Группа | ![]() |
![]() |
![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
||
Заказ | 2 | 2 | 2 | п | 2 | 2 р | |
Матрица |
|
|
|
|
|
|
|
[3,3] [ править ]
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a5/Sphere_symmetry_group_td.png/220px-Sphere_symmetry_group_td.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/80/CDel_node_c1.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c3/CDel_3.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/80/CDel_node_c1.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c3/CDel_3.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/80/CDel_node_c1.png)
Простейшей неприводимой трехмерной конечной отражающей группой является тетраэдрическая симметрия , [3,3], порядок 24, . Генераторы отражений, согласно конструкции D 3 =A 3 , представляют собой матрицы R 0 , R 1 , R 2 . р 0 2 = Р 1 2 =Р 2 2 =(R 0 ×R 1 ) 3 =(R 1 ×R 2 ) 3 =(R 0 ×R 2 ) 2 = Личность. [3,3] + (
) генерируется 2 из 3 вращений: S 0,1 , S 1,2 и S 0,2 . Трионная подгруппа , изоморфная [2 + ,4], порядок 8, порождается S 0,2 и R 1 . четвертого порядка Роторное отражение генерируется V 0,1,2 , продуктом всех трех отражений.
Размышления | Ротации | Роторное отражение | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Имя | RР0 | Р 1 | RР2 | С 0,1 | С 1,2 | С 0,2 | В 0,1,2 |
Имя | ![]() |
![]() |
![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
||
Заказ | 2 | 2 | 2 | 3 | 2 | 4 | |
Матрица |
|
|
|
|
|
|
|
(0,1,−1) н | (1,−1,0) н | (0,1,1) н | (1,1,1) ось | (1,1,−1) ось | (1,0,0) ось |
[4,3] [ править ]
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/19/Sphere_symmetry_group_oh.png/220px-Sphere_symmetry_group_oh.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4d/CDel_node_c2.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8c/CDel_4.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/80/CDel_node_c1.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c3/CDel_3.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/80/CDel_node_c1.png)
Другая неприводимая трехмерная конечная отражающая группа — это октаэдрическая симметрия , [4,3], порядок 48, . Матрицами генераторов отражений являются R 0 , R 1 , R 2 . р 0 2 = Р 1 2 =Р 2 2 =(R 0 ×R 1 ) 4 =(R 1 ×R 2 ) 3 =(R 0 ×R 2 ) 2 = Личность. Киральная октаэдрическая симметрия, [4,3] + , (
) генерируется 2 из 3 вращений: S 0,1 , S 1,2 и S 0,2 . Пиритоэдрическая симметрия [4,3 + ], (
) генерируется отражением R 0 и вращением S 1,2 . Шестикратное роторное отражение генерируется V 0,1,2 , продуктом всех трех отражений.
Размышления | Ротации | Роторное отражение | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Имя | RР0 | Р 1 | RР2 | С 0,1 | С 1,2 | С 0,2 | В 0,1,2 |
Группа | ![]() |
![]() |
![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
|
Заказ | 2 | 2 | 2 | 4 | 3 | 2 | 6 |
Матрица |
|
|
|
|
|
|
|
(0,0,1) н | (0,1,−1) н | (1,−1,0) н | (1,0,0) ось | (1,1,1) ось | (1,−1,0) ось |
[5,3] [ править ]
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3e/Sphere_symmetry_group_ih.png/220px-Sphere_symmetry_group_ih.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4d/CDel_node_c2.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/16/CDel_5.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4d/CDel_node_c2.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c3/CDel_3.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4d/CDel_node_c2.png)
Конечная неприводимая трехмерная конечная отражающая группа имеет икосаэдрическую симметрию , [5,3], порядок 120, . Матрицами генераторов отражений являются R 0 , R 1 , R 2 . р 0 2 = Р 1 2 =Р 2 2 =(R 0 ×R 1 ) 5 =(R 1 ×R 2 ) 3 =(R 0 ×R 2 ) 2 = Личность. [5,3] + (
) генерируется 2 из 3 вращений: S 0,1 , S 1,2 и S 0,2 . 10-кратное роторное отражение генерируется V 0,1,2 , продуктом всех трех отражений.
Размышления | Ротации | Роторное отражение | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Имя | RР0 | Р 1 | RР2 | С 0,1 | С 1,2 | С 0,2 | В 0,1,2 |
Группа | ![]() |
![]() |
![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
|
Заказ | 2 | 2 | 2 | 5 | 3 | 2 | 10 |
Матрица | |||||||
(1,0,0) н | (φ,1,φ−1) n | (0,1,0) н | (φ,1,0) ось | (1,1,1) ось | (1,0,0) ось |
Ранг 4 [ править ]
Существует 4 неприводимые группы Кокстера в 4 измерениях: [3,3,3], [4,3,3], [3 1,1,1 ], [3,4,4], [5,3,3], а также бесконечное семейство дуопризматических групп [ p ,2, q ].
[ п ,2, q ] [ изменить ]
Дупризматическая группа [ p ,2, q ] имеет порядок 4 pq .
Размышления | ||||
---|---|---|---|---|
Имя | RР0 | Р 1 | RР2 | Р 3 |
Групповой элемент | ![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Заказ | 2 | 2 | 2 | 2 |
Матрица |
|
|
|
|
[[ п ,2, п ]] [ изменить ]
Дуопризматическая группа может удваиваться по порядку, до 8 п. 2 , с двукратным поворотом между двумя плоскостями.
Вращение | Размышления | ||||
---|---|---|---|---|---|
Имя | Т | RР0 | Р 1 | Р 2 =ТР 1 Т | Р 3 =ТР 0 Т |
Элемент | ![]() ![]() ![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Заказ | 2 | 2 | 2 | ||
Матрица |
|
|
|
|
|
[3,3,3] [ править ]
Гипертетраэдрическую симметрию [3,3,3] порядка 120 проще всего представить четырьмя зеркалами в 5-мерном измерении как подгруппу [4,3,3,3].
Размышления | Ротации | Роторные отражения | Двойное вращение | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Имя | RР0 | Р 1 | RР2 | Р 3 | С 0,1 | С 1,2 | С 2,3 | С 0,2 | С 1,3 | С 2,3 | В 0,1,2 | В 0,1,3 | Вт 0,1,2,3 |
Группа элементов | ![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | ||||
Заказ | 2 | 2 | 2 | 2 | 3 | 2 | 4 | 6 | 5 | ||||
Матрица |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(0,0,0,1,-1) н | (0,0,1,−1,0) н | (0,1,−1,0,0) н | (1,−1,0,0,0) н |
[[3,3,3]] [ изменить ]
Расширенная группа [[3,3,3]], порядок 240, удваивается матрицей 2-кратного вращения T, здесь меняя порядок и знак координат: имеется 3 генератора {T, R 0 , R 1 }. Поскольку T взаимно обратен, R 3 =TR 0 T и R 2 =TR 1 T.
Вращение | Размышления | ||||
---|---|---|---|---|---|
Имя | Т | RР0 | Р 1 | ТР 1 Т=Р 2 | ТР 0 Т=Р 3 |
Группа элементов | ![]() ![]() ![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Заказ | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
Матрица |
|
|
|
|
|
(0,0,0,1,-1) н | (0,0,1,−1,0) н | (0,1,−1,0,0) н | (1,−1,0,0,0) н |
[4,3,3] [ править ]
Неприводимая 4-мерная конечная отражающая группа — это гипероктаэдрическая группа (или гексадекагорическая группа (для 16-ячеечной ), B 4 =[4,3,3], порядок 384, . Матрицами генераторов отражения являются R 0 , R 1 , R 2 , R 3 . р 0 2 = Р 1 2 =Р 2 2 = Р 3 2 =(R 0 ×R 1 ) 4 =(R 1 ×R 2 ) 3 =(R 2 ×R 3 ) 3 =(R 0 ×R 2 ) 2 =(R 1 ×R 3 ) 2 =(R 0 ×R 3 ) 2 = Личность.
Киральная гипероктаэдрическая симметрия, [4,3,3] + , ( ) генерируется 3 из 6 вращений: S 0,1 , S 1,2 , S 2,3 , S 0,2 , S 1,3 и S 0,3 . Гиперпиритоэдрическая симметрия [4,(3,3) + ], (
) генерируется отражением R 0 и вращениями S 1,2 и S 2,3 . 8-кратное двойное вращение генерируется W 0,1,2,3 , продуктом всех 4 отражений.
Размышления | Ротации | Роторное отражение | Двойное вращение | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Имя | RР0 | Р 1 | RР2 | Р 3 | С 0,1 | С 1,2 | С 2,3 | С 0,2 | С 1,3 | С 0,3 | В 1,2,3 | В 0,1,3 | В 0,1,2 | В 0,2,3 | Вт 0,1,2,3 |
Группа | ![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | |||||
Заказ | 2 | 2 | 2 | 2 | 4 | 3 | 2 | 4 | 6 | 8 | |||||
Матрица |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(0,0,0,1) н | (0,0,1,−1) н | (0,1,−1,0) н | (1,−1,0,0) н |
[3,3 1,1 ] [ редактировать ]
Полугруппа из [4,3,3] — это [3,3 1,1 ], , порядок 192. Он разделяет 3 генератора с группой [4,3,3], но имеет две копии соседнего генератора, одна из которых отражается через удаленное зеркало.
Размышления | ||||
---|---|---|---|---|
Имя | RР0 | Р 1 | RР2 | Р 3 |
Группа | ![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Заказ | 2 | 2 | 2 | 2 |
Матрица |
|
|
|
|
(1,−1,0,0) н | (0,1,−1,0) н | (0,0,1,−1) н | (0,0,1,1) н |
[3,4,3] [ править ]
Неприводимая 4-мерная конечная отражающая группа — это икоситетрахорическая группа (для 24-клеток ), F 4 =[3,4,3], порядок 1152, . Матрицами генераторов отражения являются R 0 , R 1 , R 2 , R 3 . р 0 2 = Р 1 2 =Р 2 2 = Р 3 2 =(R 0 ×R 1 ) 3 =(R 1 ×R 2 ) 4 =(R 2 ×R 3 ) 3 =(R 0 ×R 2 ) 2 =(R 1 ×R 3 ) 2 =(R 0 ×R 3 ) 2 = Личность.
Киральная икоситетрахорная симметрия, [3,4,3] + , ( ) генерируется 3 из 6 вращений: S 0,1 , S 1,2 , S 2,3 , S 0,2 , S 1,3 и S 0,3 . Ионическое уменьшение [3,4,3 + ] группа, (
) генерируется отражением R 0 и вращениями S 1,2 и S 2,3 . 12-кратное двойное вращение генерируется W 0,1,2,3 , продуктом всех 4 отражений.
Размышления | Ротации | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Имя | RР0 | Р 1 | RР2 | Р 3 | С 0,1 | С 1,2 | С 2,3 | С 0,2 | С 1,3 | С 0,3 |
Группа элементов | ![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() | |||
Заказ | 2 | 2 | 2 | 2 | 3 | 4 | 3 | 2 | ||
Матрица |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1,−1,0,0) н | (0,1,−1,0) н | (0,0,1,0) н | (−1,−1,−1,−1) n |
Роторное отражение | Двойное вращение | ||||
---|---|---|---|---|---|
Имя | В 1,2,3 | В 0,1,3 | В 0,1,2 | В 0,2,3 | Вт 0,1,2,3 |
Группа элементов | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | |||
Заказ | 6 | 12 | |||
Матрица |
|
|
|
|
|
[[3,4,3]] [ изменить ]
Группа [[3,4,3]] расширяет [3,4,3] двукратным поворотом T, увеличивая порядок удвоения до 2304.
Вращение | Размышления | ||||
---|---|---|---|---|---|
Имя | Т | RР0 | Р 1 | Р 2 = ТР 1 Т | Р 3 = ТР 0 Т |
Группа элементов | ![]() ![]() ![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Заказ | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
Матрица |
|
|
|
| |
(1,−1,0,0) н | (0,1,−1,0) н | (0,0,1,0) н | (−1,−1,−1,−1) n |
[5,3,3] [ править ]
![]() [5,3,3] + 72 порядка-5 витков |
![]() [5,3,3] + 200 порядка-3 оборота |
![]() [5,3,3] + 450 порядка-2 оборота |
![]() [5,3,3] + все вращения |
Гиперикосаэдрическая симметрия, [5,3,3], порядка 14400, . Матрицами генераторов отражения являются R 0 , R 1 , R 2 , R 3 . р 0 2 = Р 1 2 =Р 2 2 = Р 3 2 =(R 0 ×R 1 ) 5 =(R 1 ×R 2 ) 3 =(R 2 ×R 3 ) 3 =(R 0 ×R 2 ) 2 =(R 0 ×R 3 ) 2 =(R 1 ×R 3 ) 2 = Личность. [5,3,3] + (
) порождается тремя вращениями: S 0,1 = R 0 ×R 1 , S 1,2 = R 1 ×R 2 , S 2,3 = R 2 ×R 3 и т. д.
Размышления | ||||
---|---|---|---|---|
Имя | RР0 | Р 1 | RР2 | Р 3 |
Группа элементов | ![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Заказ | 2 | 2 | 2 | 2 |
Матрица | ||||
(1,0,0,0) н | (φ,1,φ−1,0) n | (0,1,0,0) н | (0,−1,φ,1−φ) n |
Ранг 8 [ править ]
[3 4,2,1 ] [ редактировать ]
Группа Кокстера E8 , [3 4,2,1 ], , имеет 8 зеркальных узлов, заказ 696729600 (192х10!). Е7 и Е6, [3 3,2,1 ],
, и [3 2,2,1 ],
может быть построено путем игнорирования первого зеркала или первых двух зеркал соответственно.
Размышления | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Имя | RР0 | Р 1 | RР2 | Р 3 | Р 4 | RР5 | RР6 | RР7 |
Группа элементов | ![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Заказ | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
Матрица | ||||||||
(1,-1,0,0,0,0,0,0) н | (0,1,-1,0,0,0,0,0) н | (0,0,1,-1,0,0,0,0) н | (0,0,0,1,-1,0,0,0) н | (0,0,0,0,1,-1,0,0) н | (0,0,0,0,0,1,-1,0) н | (0,0,0,0,0,1,1,0) н | (1,1,1,1,1,1,1,1) н |
Аффинный ранг 2 [ править ]
Аффинные матрицы представляются путем добавления дополнительной строки и столбца, причем последняя строка равна нулю, за исключением последней записи 1. Последний столбец представляет вектор перевода.
[∞] [ править ]
Аффинная группа [∞], , может быть задано двумя матрицами отражения, x=0 и x=1.
Размышления | Перевод | ||
---|---|---|---|
Имя | RР0 | Р 1 | С 0,1 |
Группа элементов | ![]() |
![]() |
![]() ![]() ![]() |
Заказ | 2 | 2 | ∞ |
Матрица |
|
|
|
Гиперплоскость | х=0 | х=1 |
Аффинный ранг 3 [ править ]
[4,4] [ править ]
Аффинная группа [4,4], , (p4m), может быть задано тремя матрицами отражения: отражениями по оси x (y=0), диагональю (x=y) и аффинным отражением поперек линии (x=1). [4,4] + (
) (p4) порождается S 0,1 S 1,2 и S 0,2 . [4 + ,4 + ] (
) (pgg) генерируется 2-кратным вращением S 0,2 и скользящим отражением (трансотражением) V 0,1,2 . [4 + ,4] (
) (p4g) порождается S 0,1 и R 3 . Группа [(4,4,2 + )] (
) (см), генерируется 2-кратным вращением S 1,3 и отражением R 2 .
Размышления | Ротации | Скользит | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Имя | RР0 | Р 1 | RР2 | С 0,1 | С 1,2 | С 0,2 | В 0,1,2 | В 0,2,1 |
Группа элементов | ![]() |
![]() |
![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | ||
Заказ | 2 | 2 | 2 | 4 | 2 | ∞ (2) | ||
Матрица |
|
|
|
|
|
|
|
|
Гиперплоскость | у=0 | х=у | х=1 |
[3,6] [ править ]
Аффинная группа [3,6], , (p6m), может быть задан тремя матрицами отражений: отражениями по оси x (y=0), линией y=(√3/2)x и вертикальной линией x=1.
Размышления | Ротации | Скользит | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Имя | RР0 | Р 1 | RР2 | С 0,1 | С 1,2 | С 0,2 | В 0,1,2 | В 0,2,1 |
Группа элементов | ![]() |
![]() |
![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | |
Заказ | 2 | 2 | 2 | 3 | 6 | 2 | ∞ (2) | |
Матрица |
|
|
|
|
|
|
|
|
Гиперплоскость | у=0 | у=(√3/2)х | х=1 |
[3 [3] ] [ редактировать ]
Аффинная группа [3 [3] ] можно построить как полугруппу . R 2 заменяется на R' 2 = R 2 ×R 1 ×R 2 , представленный гиперплоскостью: y+(√3/2)x=2. Фундаментальная область представляет собой равносторонний треугольник с длиной ребра 2.
Размышления | Ротации | Скользит | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Имя | RР0 | Р 1 | R' 2 = R 2 ×R 1 ×R 2 | С 0,1 | С 1,2 | С 0,2 | В 0,1,2 | В 0,2,1 |
Группа элементов | ![]() |
![]() |
![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | |||
Заказ | 2 | 2 | 2 | 3 | ∞ (2) | |||
Матрица |
|
|
|
|
|
|
|
|
Гиперплоскость | у=0 | у=(√3/2)х | у+(√3/2)х=2 |
Аффинный ранг 4 [ править ]
[4,3,4] [ править ]
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/87/Eighth_pyramidille_cell.png/160px-Eighth_pyramidille_cell.png)
Аффинная группа — это [4,3,4] ( ), может быть задано четырьмя матрицами отражений. Зеркало R 0 можно разместить в плоскости z=0. Зеркало R 1 можно разместить в плоскости y=z. Зеркало R 2 можно расположить в плоскости x=y. Зеркало R 3 можно разместить в плоскости x=1. [4,3,4] + (
) генерируется S 0,1 , S 1,2 и S 2,3 .
Размышления | Ротации | Транслексии | Винтовая ось | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Имя | RР0 | Р 1 | RР2 | Р 3 | С 0,1 | С 1,2 | С 2,3 | С 0,2 | С 0,3 | С 1,3 | Т 0,1,2 | Т 1,2,3 | У 0,1,2,3 |
Группа элементов | ![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | |
Заказ | 2 | 2 | 2 | 2 | 4 | 3 | 4 | 2 | 6 | ∞ (3) | |||
Матрица |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гиперплоскость | г=0 | у=z | х=у | х=1 |
[[4,3,4]] [ изменить ]
Расширенная группа [[4,3,4]] удваивает порядок группы, добавляя матрицу двукратного вращения T с фиксированной осью через точки (1,1/2,0) и (1/2,1/ 2,1/2). Генераторы: {R 0 ,R 1 ,T}. R 2 = Т×R 1 ×Т и R 3 = Т×R 0 ×Т.
Вращение | Размышления | ||||
---|---|---|---|---|---|
Имя | Т | RР0 | Р 1 | Р 2 = Т × Р 1 × Т | Р 3 = Т×Р 0 ×Т |
Группа элементов | ![]() ![]() ![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Заказ | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
Матрица |
|
|
|
|
|
Гиперплоскость | Точка (1/2,1/2,1/2) Ось (-1,0,1) |
г=0 | у=z | х=у | х=1 |
[4,3 1,1 ] [ редактировать ]
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3a/Triangular_pyramidille_cell1.png/160px-Triangular_pyramidille_cell1.png)
Группа [4,3 1,1 ] можно построить из [4,3,4], вычислив [4,3,4,1 + ], , поскольку R' 3 =R 3 ×R 2 ×R 3 , с новым R' 3 как образом R 2 через R 3 .
Размышления | Ротации | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Имя | RР0 | Р 1 | RР2 | Р'3 | С 0,1 | С 1,2 | С 1,3 | С 0,2 | С 0,3 | С 2,3 |
Группа элементов | ![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
Заказ | 2 | 2 | 2 | 2 | 3 | 3 | 3 | 2 | ||
Матрица |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гиперплоскость | г=0 | у=z | х=у | х+у=2 |
[3 [4] ] [ редактировать ]
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6f/Oblate_tetrahedrille_cell.png/160px-Oblate_tetrahedrille_cell.png)
Группа [3 [4] ] можно построить из [4,3,4], удалив первое и последнее зеркала, [1 + ,4,3,4,1 + ], , посредством R' 1 =R 0 ×R 1 ×R 0 и R' 3 =R 3 ×R 2 ×R 3 .
Размышления | Ротации | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Имя | Р' 0 | Р 1 | RР2 | Р'3 | С 0,1 | С 1,2 | С 1,3 | С 0,2 | С 0,3 | С 2,3 |
Группа элементов | ![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
Заказ | 2 | 2 | 2 | 2 | 3 | 3 | 3 | 2 | ||
Матрица |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гиперплоскость | y=-z | у=z | х=у | х+у=2 |
Примечания [ править ]
- ^ Джонсон (2018), 11.6 Подгруппы и расширения , стр. 255, разделение подгрупп пополам
- ^ Перейти обратно: а б Джонсон (2018), стр. 231–236 и стр. 245. Таблица 11.4. Конечные группы изометрий в трехмерном пространстве.
- ^ Джонсон (2018), 11.6 Подгруппы и расширения , стр. 259, радикальная подгруппа
- ^ Джонсон (2018), 11.6 Подгруппы и расширения , стр. 258, трионные подгруппы
- ^ Конвей, 2003, стр. 46, Таблица 4.2. Хиральные группы II.
- ^ Коксетер и Мозер, 1980, раздел 9.5. Подгруппа коммутаторов, с. 124–126
- ^ Джонсон, Норман В.; Вайс, Асия Ивич (1999). «Кватернионные модульные группы» . Линейная алгебра и ее приложения . 295 (1–3): 159–189. дои : 10.1016/S0024-3795(99)00107-X .
- ^ Кристаллографические пространственные группы в геометрической алгебре , Д. Хестенес и Дж. Холт, Журнал математической физики. 48, 023514 (2007) (22 страницы) PDF [1] Архивировано 20 октября 2020 г. в Wayback Machine.
- ^ Коксетер, Регулярные комплексные многогранники, 9.7 Отражения подгрупп с двумя образующими. стр. 178–179.
Ссылки [ править ]
- ХСМ Коксетер :
- 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 [2]
- (Документ 22) Коксетер, HSM (1940), «Правильные и полуправильные многогранники I» , Math. З. , 46 : 380–407, doi : 10.1007/bf01181449 , S2CID 186237114
- (Документ 23) Коксетер, HSM (1985), «Правильные и полуправильные многогранники II» , Math. З. , 188 (4): 559–591, doi : 10.1007/bf01161657 , S2CID 120429557
- (Документ 24) Коксетер, HSM (1988), «Правильные и полуправильные многогранники III» , Math. З. , 200 : 3–45, doi : 10.1007/bf01161745 , S2CID 186237142
- 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 [2]
- Коксетер, HSM; Мозер, WOJ (1980). Генераторы и соотношения для дискретных групп . Нью-Йорк: Springer-Verlag. ISBN 0-387-09212-9 .
- Нормана Джонсона Равномерные многогранники , Рукопись (1991)
- Н. В. Джонсон: Теория однородных многогранников и сот , доктор философии. (1966)
- Норман В. Джонсон и Азия Ивик Вайс Квадратные целые числа и группы Кокстера. Архивировано 26 марта 2023 г. в Wayback Machine PDF Can. Дж. Математика. Том. 51 (6), 1999, стр. 1307–1336.
- Н. В. Джонсон: Геометрии и трансформации , (2018) ISBN 978-1-107-10340-5 [3] PDF
- Конвей, Джон Хортон ; Дельгадо Фридрихс, Олаф; Хьюсон, Дэниел Х.; Терстон, Уильям П. (2001), «О трехмерных пространственных группах» , Вклад в алгебру и геометрию , 42 (2): 475–507, ISSN 0138-4821 , MR 1865535
- Джон Х. Конвей и Дерек А. Смит, О кватернионах и октонионах , 2003 г., ISBN 978-1-56881-134-5
- Симметрии вещей 2008, Джон Х. Конвей, Хайди Бургель, Хаим Гудман-Штраус, ISBN 978-1-56881-220-5 Глава 22 35 простых пространственных групп , глава 25 184 составных пространственных группы , глава 26 Еще выше , 4D точечные группы