Кантеллированный тессеракт - Cantellated tesseract

Четыре песнопения
4-куб t0.svg
тессеракт
CDel node 1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png
4-кубик t02.svg
Кантеллированный тессеракт
CDel node 1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.png
24-элементный t1 B4.svg
Собранный 16-элементный
(Ректифицированный 24-элементный )
CDel node.pngCDel 4.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node 1.png
4-кубик t3.svg
16 ячеек
CDel node.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node 1.png
4-куб t012.svg
Усеченный тессеракт
CDel node 1.pngCDel 4.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.png
4-кубик t123.svg
Cantitruncated 16-элементный
(Усеченный 24-элементный )
CDel node.pngCDel 4.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node 1.png
Ортогональные проекции в4 Самолет Кокстера

В четырехмерном геометрия, а скошенный тессеракт выпуклый равномерный 4-многогранник, быть песня (усечение 2-го порядка) регулярного тессеракт.

Существует четыре степени наклонов тессеракта, в том числе с усечением перестановок. Два также происходят из 24-клеточного семейства.

Кантеллированный тессеракт

Кантеллированный тессеракт
Шлегель полутвердый cantellated 8-cell.png
Диаграмма Шлегеля
С центром на ромбокубооктаэдре
показаны октаэдрические ячейки
ТипРавномерный 4-многогранник
Символ Шлефлирр {4,3,3}
Диаграмма КокстераCDel node 1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.png
CDel node.pngCDel split1-43.pngУзлы CDel 11.pngCDel 3b.pngCDel nodeb.png
Клетки568 3.4.4.4 Маленький ромбокубооктаэдр.png
16 3.3.3.3 Octahedron.png
32 3.4.4 Треугольная призма.png
Лица248128 {3}
120 {4}
Края288
Вершины96
Фигура вершиныCantellated 8-cell verf.png
Квадратный клин
Группа симметрииB4, [3,3,4], заказ 384
Характеристикивыпуклый
Единый индекс13 14 15

В скошенный тессеракт, двухслойный 16-элементный, или же маленький ромбовидный тессеракт выпуклый равномерный 4-многогранник или 4-х мерный многогранник ограничен 56 клетки: 8 малые ромбокубооктаэдры, 16 октаэдры, и 32 треугольные призмы.

Строительство

В процессе песня, 2-грани многогранника эффективно сжимаются. В ромбокубооктаэдр можно назвать угловым кубом, поскольку если его шесть граней сжать в соответствующих плоскостях, каждая вершина разделится на три вершины треугольников ромбокубооктаэдра, а каждое ребро разделится на два из противоположных ребер ромбокубооктаэдров, двенадцать неосевых квадраты.

Когда тот же процесс применяется к тессеракту, каждый из восьми кубов становится ромбокубооктаэдром описанным образом. В дополнение, однако, поскольку ребро каждого куба ранее было общим с двумя другими кубами, разделяющие ребра образуют три параллельных ребра треугольной призмы - 32 треугольные призмы, поскольку было 32 ребра. Кроме того, поскольку каждая вершина ранее была разделена с тремя другими кубами, вершина будет разделена на 12, а не на три новые вершины. Однако, поскольку некоторые из усохших граней остаются общими, определенные пары из этих 12 потенциальных вершин идентичны друг другу, и поэтому только 6 новых вершин создаются из каждой исходной вершины (следовательно, 96 вершин скошенного тессеракта по сравнению с 16 вершинами тессеракта). ). Эти шесть новых вершин образуют вершины октаэдра - 16 октаэдров, поскольку тессеракт имел 16 вершин.

Декартовы координаты

В Декартовы координаты вершин скошенного тессеракта с длиной ребра 2 задается всеми перестановками:

Структура

8 маленьких ромбокубооктаэдрических ячеек соединены друг с другом их квадратными осевыми гранями. Их неосевые квадратные грани, соответствующие ребрам куба, соединены с треугольными призмами. Треугольные грани малых ромбокубооктаэдров и треугольных призм соединены с 16 октаэдрами.

Его структуру можно представить с помощью самого тессеракта: ромбокубооктаэдры аналогичны ячейкам тессеракта, треугольные призмы аналогичны ребрам тессеракта, а октаэдры аналогичны вершинам тессеракта.

Изображений

орфографические проекции
Самолет КокстераB4B3 / D4 / А2B2 / D3
График4-кубик t02.svg24-элементный t03 B3.svg4-кубик t02 B2.svg
Двугранная симметрия[8][6][4]
Самолет КокстераF4А3
График4-кубик t02 F4.svg4-кубик t02 A3.svg
Двугранная симметрия[12/3][4]
Сквозной tesseract1.png
Каркас
Сквозной tesseract2.png
16 октаэдры показано.
Сквозной tesseract3.png
32 треугольные призмы показано.

Прогнозы

Ниже показано расположение ячеек наклонного тессеракта в параллельной проекции в трехмерное пространство, сначала маленький ромбокубооктаэдр:

  • Конверт проекции - это усеченный куб.
  • Ближайшие и самые дальние маленькие ромбокубооктаэдрические ячейки с точки зрения 4D проектируются в объем той же формы, вписанный в конверт проекции.
  • Осевые квадраты этого небольшого центрального ромбокубооктаэдра касаются центров шести восьмиугольников оболочки. Восьмиугольники - это изображение остальных 6 маленьких ромбокубооктаэдрических ячеек.
  • 12 клиновидных объемов, соединяющих неосевые квадратные грани центрального малого ромбокубооктаэдра с соседними восьмиугольниками, являются изображениями 24 треугольных призм.
  • Остальные 8 треугольных призм выступают на треугольные грани конверта.
  • Между треугольными гранями оболочки и треугольными гранями центрального малого ромбокубооктаэдра расположены 8 октаэдрических объемов, которые являются изображениями 16 октаэдрических ячеек.

Такое расположение ячеек в проекции аналогично расположению лиц в проекции усеченный куб в 2 измерениях. Следовательно, косоугольный тессеракт можно рассматривать как аналог усеченного куба в четырех измерениях. (Это не единственный возможный аналог; другим близким кандидатом является усеченный тессеракт.)

Еще один равномерный 4-многогранник с аналогичным расположением ячеек - это усеченный 16-элементный.

Усеченный тессеракт

Усеченный тессеракт
Усеченный тессеракт stella4d.png
Диаграмма Шлегеля сосредоточен на усеченный кубооктаэдр ячейка с восьмиугольный лица скрыты.
ТипРавномерный 4-многогранник
Символ Шлефлиtr {4,3,3}
Диаграммы КокстераCDel node 1.pngCDel 4.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.png
CDel node 1.pngCDel split1-43.pngУзлы CDel 11.pngCDel 3b.pngCDel nodeb.png
Клетки568 4.6.8 Большой ромбокубооктаэдр.png
16 3.6.6 Усеченный тетраэдр.png
32 3.4.4 Треугольная призма.png
Лица24864 {3}
96 {4}
64 {6}
24 {8}
Края384
Вершины192
Фигура вершиныCantitruncated 8-cell verf.png
Клиновидная
Группа симметрииB4, [3,3,4], заказ 384
Характеристикивыпуклый
Единый индекс17 18 19

В геометрия, то усеченный тессеракт или же большой ромбовидный тессеракт это равномерный 4-многогранник (или равномерный 4-х мерный многогранник ), что ограничено 56 клетки: 8 усеченные кубооктаэдры, 16 усеченные тетраэдры, и 32 треугольные призмы.

Строительство

Обрезанный тессеракт создается путем усечения тессеракт Под сокращением часто понимают исправление с последующим усечением. Однако результатом этого построения был бы многогранник, который, хотя его структура была бы очень похожа на структуру, заданную с помощью усечения, не все его грани были бы однородными.

В качестве альтернативы униформа усеченный тессеракт можно построить, поместив 8 единообразных усеченные кубооктаэдры в гиперплоскостях ячеек тессеракта, смещенных по координатным осям так, чтобы их восьмиугольные грани совпадали. Для длины ребра 2 эта конструкция дает Декартовы координаты его вершин как все перестановки:

Структура

8 усеченных кубооктаэдров соединены друг с другом своими восьмиугольными гранями в расположении, соответствующем 8 кубическим ячейкам тессеракта. Они соединены с 16 усеченными тетраэдрами своими шестиугольными гранями, а их квадратные грани присоединены к квадратным граням 32 треугольных призм. Треугольные грани треугольных призм соединены с усеченными тетраэдрами.

Усеченные тетраэдры соответствуют вершинам тессеракта, а треугольные призмы соответствуют ребрам тессеракта.

Изображений

орфографические проекции
Самолет КокстераB4B3 / D4 / А2B2 / D3
График4-куб t012.svg4-кубик t012 B3.svg4-кубик t012 B2.svg
Двугранная симметрия[8][6][4]
Самолет КокстераF4А3
График4-кубик t012 F4.svg4-кубик t012 A3.svg
Двугранная симметрия[12/3][4]
Cantitruncated tesseract.png
А стереографическая проекция усеченного тессеракта, как мозаику на 3-сфера, с его 64 синими треугольниками, 96 зелеными квадратами и 64 красными шестиугольными гранями (восьмиугольные грани не нарисованы).

Прогнозы

В первой параллельной проекции усеченного кубооктаэдра в 3 измерения ячейки наклонно усеченного тессеракта расположены следующим образом:

  • Конверт проекции - неоднородный усеченный куб, с более длинными краями между восьмиугольниками и более короткими краями в 8 треугольниках.
  • Неправильные восьмиугольные грани оболочки соответствуют изображениям 6 из 8 усеченных кубооктаэдрических ячеек.
  • Две другие усеченные кубооктаэдрические ячейки выступают в усеченный кубооктаэдр, вписанный в конверт проекции. Восьмиугольные грани касаются неправильных восьмиугольников конверта.
  • В пространствах, соответствующих граням куба, лежат 12 объемов в форме неправильных треугольных призм. Это изображения, по одному на пару, 24 ячеек треугольной призмы.
  • Остальные 8 треугольных призм проецируются на треугольные грани конверта проекции.
  • Остальные 8 пространств, соответствующих углам куба, представляют собой образы 16 усеченных тетраэдров, по паре на каждое пространство.

Это расположение ячеек в проекции похоже на раскладывающийся тессеракт.

Альтернативные названия

  • Усеченный тессеракт (Норман В. Джонсон )
  • Cantitruncated 4-куб
  • Усеченный 8-элементный
  • Гантусеченный октахорон
  • Большой призматотессерактигексадекахорон (Георгий Ольшевский)
  • Грит (Джонатан Бауэрс: для большого ромбовидного тессеракта)
  • 012-амвонский тессеракт (Джон Конвей )

Связанные однородные многогранники

Это второй в серии усеченных усеченных гиперкубов:

Рекомендации

  • Т. Госсет: О регулярных и полурегулярных фигурах в пространстве n измерений, Вестник математики, Macmillan, 1900 г.
  • H.S.M. Coxeter:
    • Кокстер, Правильные многогранники, (3-е издание, 1973 г.), Дуврское издание, ISBN  0-486-61480-8, п. 296, Таблица I (iii): Правильные многогранники, три правильных многогранника в n-мерном пространстве (n≥5)
    • H.S.M. Кокстер, Правильные многогранники, 3-е издание, Довер, Нью-Йорк, 1973, стр. 296, Таблица I (iii): Правильные многогранники, три правильных многогранника в n-мерном пространстве (n≥5)
    • Калейдоскопы: Избранные произведения Х.С.М. Coxeter, под редакцией Ф. Артура Шерка, Питера Макмаллена, Энтони С. Томпсона, Асии Ивика Вайса, публикации Wiley-Interscience, 1995, ISBN  978-0-471-01003-6 [1]
      • (Документ 22) Х.С.М. Кокстер, Регулярные и полурегулярные многогранники I, [Math. Zeit. 46 (1940) 380-407, MR 2,10]
      • (Документ 23) Х.С.М. Кокстер, Правильные и полурегулярные многогранники II, [Math. Zeit. 188 (1985) 559-591]
      • (Документ 24) Х.С.М. Кокстер, Правильные и полурегулярные многогранники III, [Math. Zeit. 200 (1988) 3-45]
  • Джон Х. Конвей, Хайди Берджель, Хаим Гудман-Штрасс, Симметрии вещей 2008, ISBN  978-1-56881-220-5 (Глава 26. с. 409: Hemicubes: 1n1)
  • Норман Джонсон Равномерные многогранники, Рукопись (1991)
    • N.W. Джонсон: Теория однородных многогранников и сот, Кандидат наук. (1966)
  • 2. Выпуклая однородная полихора на основе тессеракта (8-элементный) и гексадекахорон (16-элементный) - Модель 14, 18., Георгий Ольшевский.
  • Клитцинг, Ричард. «4D однородные многогранники (полихоры)». o3x3o4x - зернистость, o3x3x4x - зернистость
  • Бумажная модель усеченного тессеракта созданы с использованием сетей, созданных Stella4D программного обеспечения
Фундаментальный выпуклый обычный и однородные многогранники в размерах 2–10
СемьяАпBпя2(п) / DпE6 / E7 / E8 / F4 / грамм2ЧАСп
Правильный многоугольникТреугольникКвадратп-угольникШестиугольникПентагон
Равномерный многогранникТетраэдрОктаэдрКубДемикубДодекаэдрИкосаэдр
Равномерный 4-многогранник5-элементный16 ячеекТессерактDemitesseract24-элементный120 ячеек600 ячеек
Равномерный 5-многогранник5-симплекс5-ортоплекс5-куб5-полукуб
Равномерный 6-многогранник6-симплекс6-ортоплекс6-куб6-полукуб122221
Равномерный 7-многогранник7-симплекс7-ортоплекс7-куб7-полукруглый132231321
Равномерный 8-многогранник8-симплекс8-ортоплекс8-куб8-полукруглый142241421
Равномерный 9-многогранник9-симплекс9-ортоплекс9-куб9-полукруглый
Равномерный 10-многогранник10-симплекс10-ортоплекс10-куб10-полукуб
Униформа п-многогранникп-симплексп-ортоплексп-кубп-полукуб1k22k1k21п-пятиугольный многогранник
Темы: Семейства многогранниковПравильный многогранникСписок правильных многогранников и соединений