~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Arc.Ask3.Ru ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 
Номер скриншота №:
✰ F29EFC733D86A3913259323DC9D55352__1714676460 ✰
Заголовок документа оригинал.:
✰ Coxeter notation - Wikipedia ✰
Заголовок документа перевод.:
✰ Обозначение Кокстера — Википедия ✰
Снимок документа находящегося по адресу (URL):
✰ https://en.wikipedia.org/wiki/Coxeter_notation ✰
Адрес хранения снимка оригинал (URL):
✰ https://arc.ask3.ru/arc/aa/f2/52/f29efc733d86a3913259323dc9d55352.html ✰
Адрес хранения снимка перевод (URL):
✰ https://arc.ask3.ru/arc/aa/f2/52/f29efc733d86a3913259323dc9d55352__translat.html ✰
Дата и время сохранения документа:
✰ 11.06.2024 03:23:09 (GMT+3, MSK) ✰
Дата и время изменения документа (по данным источника):
✰ 2 May 2024, at 22:01 (UTC). ✰ 

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Ask3.Ru ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 
Сервисы Ask3.ru: 
 Архив документов (Снимки документов, в формате HTML, PDF, PNG - подписанные ЭЦП, доказывающие существование документа в момент подписи. Перевод сохраненных документов на русский язык.)https://arc.ask3.ruОтветы на вопросы (Сервис ответов на вопросы, в основном, научной направленности)https://ask3.ru/answer2questionТоварный сопоставитель (Сервис сравнения и выбора товаров) ✰✰
✰ https://ask3.ru/product2collationПартнерыhttps://comrades.ask3.ru


Совет. Чтобы искать на странице, нажмите Ctrl+F или ⌘-F (для MacOS) и введите запрос в поле поиска.
Arc.Ask3.ru: далее начало оригинального документа

Обозначение Кокстера — Википедия Jump to content

Обозначение Кокстера

Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Основные области отражающих трехмерных точечных групп
, [ ] = [1]
С
, [2]
С
, [3]
С
, [4]
С 4 дюйма
, [5]
С
, [6]
С

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

[2,6]
Д

Заказ 4

Заказать 8

Заказ 12

Заказ 16

Заказать 20

Заказ 24
, [3,3], Т д , [4,3], О ч , [5,3], I h

Заказ 24

Заказ 48

Заказать 120
Нотация Кокстера выражает группы Кокстера как список порядков ветвления диаграммы Кокстера , подобно многогранным группам . = [р, q] . Диэдральные группы , , может быть выражено как произведение [ ]×[ n ] или в виде одного символа с явной ветвью порядка 2, [2, n ] .

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 .

Конечные группы
Классифицировать Группа
символ
Скобка
обозначение
Коксетер
диаграмма
2 AА2 [3]
2 BБ2 [4]
2 HH2 [5]
2 Г 2 [6]
2 я 2 ( п ) [п]
3 Я ч , Ч 3 [5,3]
3 Т д , А 3 [3,3]
3 Ох , Б 3 [4,3]
4 A 4 [3,3,3]
4 Б 4 [4,3,3]
4 Д 4 [3 1,1,1 ]
4 FF4 [3,4,3]
4 Ч 4 [5,3,3]
н н [3 п -1 ] ..
н Б н [4,3 п -2 ] ...
н Д н [3 n−3,1,1 ] ...
6 EЕ6 [3 2,2,1 ]
7 E 7 [3 3,2,1 ]
8 E8 [3 4,2,1 ]
Аффинные группы
Группа
символ
Скобка
обозначение
Диаграмма Кокстера
[∞]
[3 [3] ]
[4,4]
[6,3]
[3 [4] ]
[4,3 1,1 ]
[4,3,4]
[3 [5] ]
[4,3,3 1,1 ]
[4,3,3,4]
[ 3 1,1,1,1 ]
[3,4,3,3]
[3 [н+1] ] ...
или
...
[4,3 n−3 ,3 1,1 ] ...
[4,3 n−2 ,4] ...
[ 3 1,1 ,3 n−4 ,3 1,1 ] ...
[3 2,2,2 ]
[3 3,3,1 ]
[3 5,2,1 ]
Гиперболические группы
Группа
символ
Скобка
обозначение
Коксетер
диаграмма
[п, д]
где 2(p + q) <pq
[(p,q,r)]
с
[4,3,5]
[5,3,5]
[3,5,3]
[5,3 1,1 ]
[(3,3,3,4)]  
[(3,3,3,5)]  
[(3,4,3,4)]
[(3,4,3,5)]
[(3,5,3,5)]
[3,3,3,5]
[4,3,3,5]
[5,3,3,5]
[5,3,3 1,1 ]
[(3,3,3,3,4)]

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.

Примеры для групп 2-го ранга
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 ]

Пример операции пополам

[ 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 ]

Радикальная подгруппа аналогична чередованию, но удаляет образующие вращения.

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

Пример ранга 2, [6] трионные подгруппы с 3 цветами зеркальных линий.
Пример октаэдрической симметрии: [4,3 ] = [2,4].
Пример трионной подгруппы гексагональной симметрии [6,3] отображается на более крупную симметрию [6,3].
3-й ранг
Примеры трионных подгрупп октагональной симметрии [8,3] отображаются на более крупные [4,8] симметрии.
Ранг 4

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

[3,3] ≅ [2 + ,4] как один из 3 наборов из 2 ортогональных зеркал в стереографической проекции . Красный, зеленый и синий представляют собой три набора зеркал, а серые линии представляют собой удаленные зеркала, оставляя двойное вращение (фиолетовые ромбы).
Трионные отношения [3,3]

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.

Отношения трионных подгрупп из [3,3,4]

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 ]

Центральная 2D-инверсия — это поворот на 180 градусов [2]. +

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.

Примеры
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 ]

Подгруппы диаграммы Хассе из [4,4] вплоть до коммутанта, индекс 8

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 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}.

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:

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

Обои
группа
Треугольник
симметрия
Расширенный
симметрия
Расширенный
диаграмма
Расширенный
группа
Соты
p3m1 (*333) а1 [3 [3] ] (никто)
п6м (*632) я2 [[3 [3] ]] ↔ [6,3] 1 , 2
п31м (3*3) g3 [3 + [3 [3] ]] ↔ [6,3 + ] (никто)
п6 (632) р6 [3[3 [3] ]] + ↔ [6,3] + (1)
п6м (*632) [3[3 [3] ]] ↔ [6,3] 3
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
Расширенные группы Радикальные подгруппы Диаграммы Кокстера Индекс
[3[2,2]] = [4,3] [4,3*] = [2,2] = 6
[(3,3)[2,2,2]] = [4,3,3] [4,(3,3)*] = [2,2,2] = 24
[1[3 1,1 ]] = [[3,3]] = [3,4] [3,4,1 + ] = [3,3] = 2
[3[3 1,1,1 ]] = [3,4,3] [3*,4,3] = [3 1,1,1 ] = 6
[2[3 1,1,1,1 ]] = [4,3,3,4] [1 + ,4,3,3,4,1 + ] = [3 1,1,1,1 ] = 4
[3[3,3 1,1,1 ]] = [3,3,4,3] [3*,4,3,3] = [3 1,1,1,1 ] = 6
[(3,3)[3 1,1,1,1 ]] = [3,4,3,3] [3,4,(3,3)*] = [3 1,1,1,1 ] = 24
[2[3,3 1,1,1,1 ]] = [3,(3,4) 1,1 ] [3,(3,4,1 + ) 1,1 ] = [3,3 1,1,1,1 ] = 4
[(2,3)[ 1,1 3 1,1,1 ]] = [4,3,3,4,3] [3*,4,3,3,4,1 + ] = [3 1,1,1,1,1 ] = 12
[(3,3)[3,3 1,1,1,1 ]] = [3,3,4,3,3] [3,3,4,(3,3)*] = [3 1,1,1,1,1 ] = 24
[(3,3,3)[3 1,1,1,1,1 ]] = [3,4,3,3,3] [3,4,(3,3,3)*] = [3 1,1,1,1,1 ] = 120
Расширенные группы Радикальные подгруппы Диаграммы Кокстера Индекс
[1[3 [3] ]] = [3,6] [3,6,1 + ] = [3 [3] ] = 2
[3[3 [3] ]] = [6,3] [6,3*] = [3 [3] ] = 6
[1[3,3 [3] ]] = [3,3,6] [3,3,6,1 + ] = [3,3 [3] ] = 2
[(3,3)[3 [3,3] ]] = [6,3,3] [6,(3,3)*] = [3 [3,3] ] = 24
[1[∞] 2 ] = [4,4] [4,1 + ,4] = [∞] 2 = [∞,2,∞] = 2
[2[∞] 2 ] = [4,4] [1 + ,4,4,1 + ] = [(4,4,2*)] = [∞] 2 = 4
[4[∞] 2 ] = [4,4] [4,4*] = [∞] 2 = 8
[2[3 [4] ]] = [4,3,4] [1 + ,4,3,4,1 + ] = [(4,3,4,2*)] = [3 [4] ] = = 4
[3[∞] 3 ] = [4,3,4] [4,3*,4] = [∞] 3 = [∞,2,∞,2,∞] = 6
[(3,3)[∞] 3 ] = [4,3 1,1 ] [4,(3 1,1 )*] = [∞] 3 = 24
[(4,3)[∞] 3 ] = [4,3,4] [4,(3,4)*] = [∞] 3 = 48
[(3,3)[∞] 4 ] = [4,3,3,4] [4,(3,3)*,4] = [∞] 4 = 24
[(4,3,3)[∞] 4 ] = [4,3,3,4] [4,(3,3,4)*] = [∞] 4 = 384

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 ]

Правильный шестиугольник с разметкой на ребрах и вершинах имеет 8 симметрий: [6], [3], [2], [1], [6] + , [3] + , [2] + , [1] + , причем [3] и [1] существуют в двух формах, в зависимости от того, находятся ли зеркала на краях или в вершинах.

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.

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] 2 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:

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.

Пиритоэдрическая симметрия , [3+,4] — подгруппа индекса 5 икосаэдрической симметрии , [5,3].

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] + .

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.

Полуаффинные ( фризовые группы )
МУК Орб. Гео Щ. Коксетер
п1 ∞∞ pП1 C [∞] = [∞,1] + = [∞ + ,2,1 + ] =
п1м1 *∞∞ п1 C ∞v [∞] = [∞,1] = [∞,2,1 + ] =
p11g ∞× п. г 1 S 2∞ [∞ + ,2 + ]
п11м ∞* п. 1 C ∞h [∞ + ,2]
п2 22∞ pп2 D [∞,2] +
п2мг 2*∞ п2 г D ∞d [∞,2 + ]
п2мм *22∞ п2 D ∞h [∞,2]
Affine ( группы обоев )
МУК Орб. Гео. Коксетер
п2 2222 pп2 [4,1 + ,4] +
p2gg 22× п г 2 г [4 + ,4 + ]
п2мм *2222 п2 [4,1 + ,4]
c2мм 2*22 с2 [[4 + ,4 + ]]
п4 442 п 4 [4,4] +
p4gm 4*2 стр г 4 [4 + ,4]
п4мм *442 п4 [4,4]
п3 333 pп3 [1 + ,6,3 + ] = [3 [3] ] + =
п3м1 *333 п3 [1 + ,6,3] = [3 [3] ] =
п31м 3*3 h3 [6,3 + ] = [3[3 [3] ] + ]
стр.6 632 стр . 6 [6,3] + = [3[3 [3] ]] +
р6мм *632 стр.6 [6,3] = [3[3 [3] ]]

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
[ ]:
Symbol Order
[1]+ 1.1
[1] = [ ] 2.1
[2]:
Symbol Order
[1+,2]+ 1.1
[2]+ 2.1
[2] 4.1
[2,2]:
Symbol Order
[2+,2+]+
= [(2+,2+,2+)]
1.1
[2+,2+] 2.1
[2,2]+ 4.1
[2+,2] 4.1
[2,2] 8.1
[2,2,2]:
Symbol Order
[(2+,2+,2+,2+)]
= [2+,2+,2+]+
1.1
[2+,2+,2+] 2.1
[2+,2,2+] 4.1
[(2,2)+,2+] 4
[[2+,2+,2+]] 4
[2,2,2]+ 8
[2+,2,2] 8.1
[(2,2)+,2] 8
[[2+,2,2+]] 8.1
[2,2,2] 16.1
[[2,2,2]]+ 16
[[2,2+,2]] 16
[[2,2,2]] 32
[p]:
Symbol Order
[p]+ p
[p] 2p
[p,2]:
Symbol Order
[p,2]+ 2p
[p,2] 4p
[2p,2+]:
Symbol Order
[2p,2+] 4p
[2p+,2+] 2p
[p,2,2]:
Symbol Order
[p+,2,2+] 2p
[(p,2)+,2+] 2p
[p,2,2]+ 4p
[p,2,2+] 4p
[p+,2,2] 4p
[(p,2)+,2] 4p
[p,2,2] 8p
[2p,2+,2]:
Symbol Order
[2p+,2+,2+]+ p
[2p+,2+,2+] 2p
[2p+,2+,2] 4p
[2p+,(2,2)+] 4p
[2p,(2,2)+] 8p
[2p,2+,2] 8p
[p,2,q]:
Symbol Order
[p+,2,q+] pq
[p,2,q]+ 2pq
[p+,2,q] 2pq
[p,2,q] 4pq
[(p,2)+,2q]:
Symbol Order
[(p,2)+,2q+] 2pq
[(p,2)+,2q] 4pq
[2p,2,2q]:
Symbol Order
[2p+,2+,2q+]+=
[(2p+,2+,2q+,2+)]
pq
[2p+,2+,2q+] 2pq
[2p,2+,2q+] 4pq
[((2p,2)+,(2q,2)+)] 4pq
[2p,2+,2q] 8pq
[[p,2,p]]:
Symbol Order
[[p+,2,p+]] 2p2
[[p,2,p]]+ 4p2
[[p,2,p]+] 4p2
[[p,2,p]] 8p2
[[2p,2,2p]]:
Symbol Order
[[(2p+,2+,2p+,2+)]] 2p2
[[2p+,2+,2p+]] 4p2
[[((2p,2)+,(2p,2)+)]] 8p2
[[2p,2+,2p]] 16p2
[3,3,2]:
Symbol Order
[(3,3)Δ,2,1+]
≅ [2,2]+
4
[(3,3)Δ,2]
≅ [2,(2,2)+]
8
[(3,3),2,1+]
≅ [4,2+]
8
[(3,3)+,2,1+]
= [3,3]+
12.5
[(3,3),2]
≅ [2,4,2+]
16
[3,3,2,1+]
= [3,3]
24
[(3,3)+,2] 24.10
[3,3,2]+ 24.10
[3,3,2] 48.36
[4,3,2]:
Symbol Order
[1+,4,3+,2,1+]
= [3,3]+
12
[3+,4,2+] 24
[(3,4)+,2+] 24
[1+,4,3+,2]
= [(3,3)+,2]
24.10
[3+,4,2,1+]
= [3+,4]
24.10
[(4,3)+,2,1+]
= [4,3]+
24.15
[1+,4,3,2,1+]
= [3,3]
24
[1+,4,(3,2)+]
= [3,3,2]+
24
[3,4,2+] 48
[4,3+,2] 48.22
[4,(3,2)+] 48
[(4,3)+,2] 48.36
[1+,4,3,2]
= [3,3,2]
48.36
[4,3,2,1+]
= [4,3]
48.36
[4,3,2]+ 48.36
[4,3,2] 96.5
[5,3,2]:
Symbol Order
[(5,3)+,2,1+]
= [5,3]+
60.13
[5,3,2,1+]
= [5,3]
120.2
[(5,3)+,2] 120.2
[5,3,2]+ 120.2
[5,3,2] 240 (nc)
[31,1,1]:
Symbol Order
[31,1,1]Δ
≅[[4,2+,4]]+
32
[31,1,1] 64
[31,1,1]+ 96.1
[31,1,1] 192.2
<[3,31,1]>
= [4,3,3]
384.1
[3[31,1,1]]
= [3,4,3]
1152.1
[3,3,3]:
Symbol Order
[3,3,3]+ 60.13
[3,3,3] 120.1
[[3,3,3]]+ 120.2
[[3,3,3]+] 120.1
[[3,3,3]] 240.1
[4,3,3]:
Symbol Order
[1+,4,(3,3)Δ]
= [31,1,1]Δ
≅[[4,2+,4]]+
32
[4,(3,3)Δ]
= [2+,4[2,2,2]+]
≅[[4,2+,4]]
64
[1+,4,(3,3)]
= [31,1,1]
64
[1+,4,(3,3)+]
= [31,1,1]+
96.1
[4,(3,3)]
≅ [[4,2,4]]
128
[1+,4,3,3]
= [31,1,1]
192.2
[4,(3,3)+] 192.1
[4,3,3]+ 192.3
[4,3,3] 384.1
[3,4,3]:
Symbol Order
[3+,4,3+] 288.1
[3,4,3]
= [4,3,3]
384.1
[3,4,3]+ 576.2
[3+,4,3] 576.1
[[3+,4,3+]] 576 (nc)
[3,4,3] 1152.1
[[3,4,3]]+ 1152 (nc)
[[3,4,3]+] 1152 (nc)
[[3,4,3]] 2304 (nc)
[5,3,3]:
Symbol Order
[5,3,3]+ 7200 (nc)
[5,3,3] 14400 (nc)

Подгруппы [ править ]

Пространственные группы [ править ]

Ранжируйте четыре группы как трехмерные пространственные группы.
Triclinic (1-2)
Coxeter Space group
[∞+,2,∞+,2,∞+] (1) P1
Monoclinic (3-15)
Coxeter Space group
[(∞,2,∞)+,2,∞+] (3) P2
[∞+,2,∞+,2,∞] (6) Pm
[(∞,2,∞)+,2,∞] (10) P2/m
Orthorhombic (16-74)
Coxeter Space group
[∞,2,∞,2,∞]+ (16) P222
[[∞,2,∞,2,∞]]+ (23) I222
[∞+,2,∞,2,∞] (25) Pmm2
[∞,2,∞,2,∞] (47) Pmmm
[[∞,2,∞,2,∞]] (71) Immm
[∞+,2,∞+,2,∞+]
[∞,2,∞,2+,∞]
[∞,2+,∞,2+,∞]
Tetragonal (75-142)
Coxeter Space group
[(4,4)+,2,∞+] (75) P4
[2+[(4,4)+,2,∞+]] (79) I4
[(4,4)+,2,∞] (83) P4/m
[2+[(4,4)+,2,∞]] (87) I4/m
[4,4,2,∞]+ (89) P422
[2+[4,4,2,∞]]+ (97) I422
[4,4,2,∞+] (99) P4mm
[4,4,2,∞] (123) P4/mmm
[2+[4,4,2,∞]] (139) I4/mmm
[4,(4,2)+,∞] (140) I4/mcm
[4,4,2+,∞]
[(4,4)+,2+,∞]
[4,4,2+,∞+]
[(4,4)+,2+,∞+]
[4+,4+,2+,∞]
[4,4+,2,∞]
[4,4+,2+,∞]
[((4,2+,4)),2,∞]
[4,4+,2,∞+]
[4,4+,2+,∞+]
[((4,2+,4)),2,∞+]
Trigonal (143-167), rhombohedral
Coxeter Space group
Hexagonal (168-194)
[(6,3)+,2,∞+] (168) P6
[(6,3)+,2,∞] (175) P6/m
[6,3,2,∞]+ (177) P622
[6,3,2,∞+] (183) P6mm
[6,3,2,∞] (191) P6/mmm
[(3[3])+,2,∞+]
[3[3],2,∞]
[6,3+,2,∞]
[6,3+,2,∞+]
[3[3],2,∞]+
[3[3],2,∞+]
[(3[3])+,2,∞]
Cubic (195-230)
Group Coxeter Space group Index
[[4,3,4]] [[4,3,4]] (229) Im3m 1
[[4,3,4]]+ (211) I432 2
[[4,3,4]+] (223) Pm3n 2
[[4,3+,4]] (204) I3 2
[[(4,3,4,2+)]] (217) I43m 2
[[4,3+,4]]+ (197) I23 4
[[4,3,4]+]+ (208) P4232 4
[[4,3+,4)]+] (201) Pn43 4
[[(4,3,4,2+)]+] (218) P43n 4
[4,3,4]
[4,3,4] (221) Pm3m 2
[4,3,4]+ (207) P432 4
[4,3+,4] (200) Pm3 4
[4,(3,4)+] (226) Fm3c 4
[(4,3,4,2+)] (215) P43m 4
[[{4,(3}+,4)+]] (228) Fd3c 4
[4,3+,4]+ (195) P23 8
[{4,(3}+,4)+] (219) F43c 8
[4,31,1]

[4,31,1] (225) Fm3m 4
[4,(31,1)+] (202) Fm3 8
[4,31,1]+ (209) F432 8
[[3[4]]]
[(4+,2+)[3[4]]] (222) Pn3n 2
[[3[4]]] (227) Fd3m 4
[[3[4]]]+ (203) Fd3 8
[[3[4]]+] (210) F4132 8
[3[4]]

[3[4]] (216) F43m 8
[3[4]]+ (196) F23 16

Группы линий [ править ]

Группы четвертого ранга также определяют трехмерные группы линий :

Дуопризматическая группа [ править ]

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.

Группы обоев [ править ]

Группы четвертого ранга также определили некоторые из двумерных групп обоев как предельные случаи четырехмерных групп дуопризмы:

Подгруппы [∞,2,∞], (*2222) могут быть выражены до подгруппы коммутатора индекса 16:

Сложные размышления [ править ]

Диаграмма Хассе со всеми отношениями подгрупп в группах Шепарда ранга 2.

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 , , , , , , , , , , , , .

Некоторые подгрупповые отношения между бесконечными группами Шепарда

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 .

[ п ],
Размышления Вращение
Имя RР0
Р 1
S 0,1 =R 0 ×R 1
Заказ 2 2 п
Матрица

[2],
Размышления Вращение
Имя RР0
Р 1
S 0,1 =R 0 ×R 1
Заказ 2 2 2
Матрица

[3],
Размышления Вращение
Имя RР0
Р 1
S 0,1 =R 0 ×R 1
Заказ 2 2 3
Матрица

[4],
Размышления Вращение
Имя RР0
Р 1
S 0,1 =R 0 ×R 1
Заказ 2 2 4
Матрица

[6],
Размышления Вращение
Имя RР0
Р 1
S 0,1 =R 0 ×R 1
Заказ 2 2 6
Матрица

[8],
Размышления Вращение
Имя RР0
Р 1
S 0,1 =R 0 ×R 1
Заказ 2 2 8
Матрица

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 ]

Примеры фундаментальных областей [5,2] в виде сферических треугольников

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 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.

[п, 2],
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 ]

линии отражения для [3,3] =

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 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.

[3,3],
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 ]

Линии отражения для [4,3] =

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 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.

[4,3],
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 ]

Линии отражения для [5,3] =

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 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.

[5,3],
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 .

[ п , 2 , q ],
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.

[[ п ,2, п ]],
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].

[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.

[[3,3,3]],
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 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.

[4,3,3],
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.

[3,3 1,1 ],
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 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.

[3,4,3],
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
[3,4,3],
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.

[[3,4,3]],
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 ]

Стереографические проекции

[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 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.

[5,3,3],
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.

Е8=[3 4,2,1 ],
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 .

[4,4],
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.

[3,6],
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.

[3 [3] ],
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 ]

[4,3,4] фундаментальная область

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 .

[4,3,4],
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.

[[4,3,4]],
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 ]

[4,3 1,1 ] фундаментальная область

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 .

[4,3 1,1 ],
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 ]

[3 [4] ] фундаментальная область

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 .

[3 [4] ]
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 ]

  1. ^ Джонсон (2018), 11.6 Подгруппы и расширения , стр. 255, разделение подгрупп пополам
  2. ^ Перейти обратно: а б Джонсон (2018), стр. 231–236 и стр. 245. Таблица 11.4. Конечные группы изометрий в трехмерном пространстве.
  3. ^ Джонсон (2018), 11.6 Подгруппы и расширения , стр. 259, радикальная подгруппа
  4. ^ Джонсон (2018), 11.6 Подгруппы и расширения , стр. 258, трионные подгруппы
  5. ^ Конвей, 2003, стр. 46, Таблица 4.2. Хиральные группы II.
  6. ^ Коксетер и Мозер, 1980, раздел 9.5. Подгруппа коммутаторов, с. 124–126
  7. ^ 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 .
  8. ^ 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.
  9. ^ Коксетер, Регулярные комплексные многогранники, 9.7 Отражения подгрупп с двумя образующими. стр. 178–179.

Ссылки [ править ]

Arc.Ask3.Ru: конец оригинального документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: F29EFC733D86A3913259323DC9D55352__1714676460
URL1:https://en.wikipedia.org/wiki/Coxeter_notation
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Coxeter notation - 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 не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, денежную единицу можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)