Ранцинированный 5-клеточный - Runcinated 5-cell
5-элементный | Ранцинированный 5-клеточный |
Runcitruncated 5-элементный | Омнитусеченный 5-элементный (Runcicantitruncated 5-элементный) |
Ортогональные проекции в4 Самолет Кокстера |
---|
В четырехмерном геометрия, а 5-клеточный выпуклый равномерный 4-многогранник, быть бегство (усечение 3-го порядка, до строгание ) регулярного 5-элементный.
Есть 3 уникальных степени разбегания 5-ячеек, включая перестановки, усечения и канелляции.
Ранцинированный 5-клеточный
Ранцинированный 5-клеточный | ||
Диаграмма Шлегеля при этом видна половина тетраэдрических ячеек. | ||
Тип | Равномерный 4-многогранник | |
Символ Шлефли | т0,3{3,3,3} | |
Диаграмма Кокстера | или же или же | |
Клетки | 30 | 10 (3.3.3) 20 (3.4.4) |
Лица | 70 | 40 {3} 30 {4} |
Края | 60 | |
Вершины | 20 | |
Фигура вершины | (Удлиненная равносторонне-треугольная антипризма) | |
Группа симметрии | Aut (А4), [[3,3,3]], порядок 240 | |
Характеристики | выпуклый, изогональный изотоксальный | |
Единый индекс | 4 5 6 |
В 5-клеточный или же малый призматодекахорон построен расширение то клетки из 5-элементный радиально и заполнение промежутков треугольным призмы (которые являются призмами на гранях и фигурными гранями) и тетраэдры (ячейки сдвоенные 5-ти элементные). Он состоит из 10 тетраэдров и 20 треугольных призм. 10 тетраэдров соответствуют ячейкам 5-ячейки и ее двойника.
Топологически при высшей симметрии [[3,3,3]] существует только одна геометрическая форма, содержащая 10 тетраэдров и 20 однородных треугольных призм. Прямоугольники всегда квадраты, потому что две пары ребер соответствуют ребрам двух наборов из 5 правильных тетраэдров, каждый в двойной ориентации, которые становятся равными при расширенной симметрии.
Э. Л. Элте идентифицировал его в 1912 г. как полуправильный многогранник.
Альтернативные названия
- Runcinated 5-элементный (Норман Джонсон )
- Ранцинированный пентахорон
- Runcinated 4-симплексный
- Расширенный 5-элементный / 4-элементный / пентахорон
- Малый призматодекахорон (Акроним: Спид) (Джонатан Бауэрс)
Структура
Две из десяти тетраэдрических ячеек встречаются в каждой вершине. Между ними лежат треугольные призмы, соединенные с ними своими треугольными гранями и друг с другом квадратными гранями. Каждая треугольная призма соединяется с соседними треугольными призмами в анти ориентация (т. е. если ребра A и B в общей квадратной грани соединены с треугольными гранями одной призмы, то именно два других ребра присоединены к треугольным граням другой призмы); таким образом, каждая пара соседних призм, если повернуть их в одну и ту же гиперплоскость, сформировал бы гиробифастигий.
Рассечение
В 5-клеточный может быть рассечен центральным кубооктаэдр на два четырехгранный купол. Это рассечение аналогично 3D кубооктаэдр рассеченный центральным шестиугольником на два треугольный купол.
Изображений
Аk Самолет Кокстера | А4 | А3 | А2 |
---|---|---|---|
График | |||
Двугранная симметрия | [[5]] = [10] | [4] | [[3]] = [6] |
Вид изнутри 3-сферической проекции Диаграмма Шлегеля с его 10 тетраэдрическими ячейками | Сеть |
Координаты
В Декартовы координаты вершин 5-ячеек с центром в исходной точке и длиной ребра 2 составляют:
Альтернативный более простой набор координат может быть сделан в 5-пространственном пространстве, как 20 перестановок:
- (0,1,1,1,2)
Эта конструкция существует как одна из 32 ортодоксальный грани из беглый 5-ортоплекс.
Вторая постройка в 5-м помещении, от центра выпрямленный 5-ортоплекс задается перестановками координат:
- (1,-1,0,0,0)
Корневые векторы
Его 20 вершин представляют собой корневые векторы простая группа Ли А4. Это также вершина фигуры для 5-ячеечные соты в 4-м пространстве.
Поперечные сечения
Максимальное поперечное сечение 5-ти клеточного сечения с 3-х мерным гиперплоскость это кубооктаэдр. Это поперечное сечение делит 5-клеточную клетку на две части. тетраэдрические гиперкуполы состоящий из 5 тетраэдров и 10 треугольных призм каждый.
Прогнозы
Тетраэдр первый орфографическая проекция перемещенной 5-клеточной в 3-мерное пространство имеет кубооктаэдр конверт. Структура этой проекции следующая:
- Кубооктаэдрическая оболочка разделена внутри следующим образом:
- Четыре уплощенных тетраэдра соединяют четыре треугольных грани кубооктаэдра с центральным тетраэдром. Это изображения 5 тетраэдрических ячеек.
- Шесть квадратных граней кубооктаэдра соединены с краями центрального тетраэдра через искаженные треугольные призмы. Это изображения 6 ячеек треугольной призмы.
- Остальные 4 треугольные грани присоединены к центральному тетраэдру через 4 треугольные призмы (искаженные выступом). Это изображения еще 4 ячеек треугольной призмы.
- Это составляет половину пятиугольных 5-ячеек (5 тетраэдров и 10 треугольных призм), которые можно рассматривать как «северное полушарие».
- Другая половина, «южное полушарие», соответствует изоморфному делению кубооктаэдра в двойной ориентации, в котором центральный тетраэдр двойственен тетраэдру в первой половине. Треугольные грани кубооктаэдра соединяют треугольные призмы в одном полушарии со сплющенными тетраэдрами в другом полушарии, и наоборот. Таким образом, южное полушарие содержит еще 5 тетраэдров и еще 10 треугольных призм, что в сумме составляет 10 тетраэдров и 20 треугольных призм.
Связанный косой многогранник
В правильный косой многогранник, {4,6 | 3}, существует в 4-пространстве с 6 квадратами вокруг каждой вершины в зигзагообразной неплоской вершинной фигуре. Эти квадратные грани можно увидеть на 5-ячейке, использующей все 60 ребер и 20 вершин. Видно, что 40 треугольных граней 5-элементной клетки убраны. Двойственный правильный косой многогранник, {6,4 | 3}, аналогичным образом связан с шестиугольными гранями многогранника. усеченный по битам 5-элементный.
Усеченный 5-элементный
Runcitruncated 5-элементный | ||
Диаграмма Шлегеля с показаны кубооктаэдрические ячейки | ||
Тип | Равномерный 4-многогранник | |
Символ Шлефли | т0,1,3{3,3,3} | |
Диаграмма Кокстера | ||
Клетки | 30 | 5 (3.6.6) 10 (4.4.6) 10 (3.4.4) 5 (3.4.3.4) |
Лица | 120 | 40 {3} 60 {4} 20 {6} |
Края | 150 | |
Вершины | 60 | |
Фигура вершины | (Прямоугольная пирамида) | |
Группа Коксетера | А4, [3,3,3], порядок 120 | |
Характеристики | выпуклый, изогональный | |
Единый индекс | 7 8 9 |
В runcitruncated 5-элементный или же призматический пентахорон состоит из 60 вершин, 150 ребер, 120 граней и 30 ячеек. Ячейки: 5 усеченные тетраэдры, 10 шестиугольные призмы, 10 треугольные призмы, и 5 кубооктаэдр. Каждая вершина окружена пятью ячейками: одним усеченным тетраэдром, двумя шестиугольными призмами, одной треугольной призмой и одним кубооктаэдром; то вершина фигуры представляет собой прямоугольную пирамиду.
Альтернативные названия
- Усеченный пентахорон
- Runcitruncated 4-симплексный
- Дипризматодиспентахорон
- Пентахорон с призматической головкой (Акроним: prip) (Джонатан Бауэрс)
Изображений
Аk Самолет Кокстера | А4 | А3 | А2 |
---|---|---|---|
График | |||
Двугранная симметрия | [5] | [4] | [3] |
Диаграмма Шлегеля с 40 синими треугольными гранями и 60 зелеными четырехугольными гранями. | Центральная часть диаграммы Шлегеля. |
Координаты
В Декартовы координаты усеченных 5-ячеек с длиной ребра 2:
Координаты | ||
---|---|---|
Вершины проще построить на гиперплоскость в 5-м пространстве, как перестановки из:
- (0,1,1,2,3)
Эта конструкция взята из положительного ортодоксальный грань из усеченный 5-ортоплекс.
Омнитусеченный 5-элементный
Омнитусеченный 5-элементный | ||
Диаграмма Шлегеля показаны половина усеченных октаэдрических ячеек. | ||
Тип | Равномерный 4-многогранник | |
Символ Шлефли | т0,1,2,3{3,3,3} | |
Диаграмма Кокстера | или же или же | |
Клетки | 30 | 10 (4.6.6) 20 (4.4.6) |
Лица | 150 | 90{4} 60{6} |
Края | 240 | |
Вершины | 120 | |
Фигура вершины | Филлический дисфеноид | |
Группа Коксетера | Aut (А4), [[3,3,3]], порядок 240 | |
Характеристики | выпуклый, изогональный, зонотоп | |
Единый индекс | 8 9 10 |
В омниусеченный 5-элементный или же большой призматодекахорон состоит из 120 вершин, 240 ребер, 150 граней (90 квадраты и 60 шестиугольники ) и 30 ячеек. Ячейки: 10 усеченные октаэдры, и 20 шестиугольные призмы. Каждая вершина окружена четырьмя ячейками: двумя усеченными октаэдрами и двумя шестиугольными призмами, расположенными в виде двух филлических дисфеноидальных форм. фигуры вершин.
Coxeter называет это Многогранник Хинтона после К. Х. Хинтон, который описал это в своей книге Четвертое измерение в 1906 году. однородные соты который Коксетер называет Соты Хинтона.[1]
Альтернативные названия
- Усеченный 5-элементный
- Усеченный пентахорон
- Усеченный 4-симплексный
- Большой призматодекахорон (Акроним: гиппид) (Джонатан Бауэрс)
- Многогранник Хинтона (Coxeter )
Изображений
Аk Самолет Кокстера | А4 | А3 | А2 |
---|---|---|---|
График | |||
Двугранная симметрия | [[5]] = [10] | [4] | [[3]] = [6] |
Омнитусеченный 5-элементный | Двойной на полностью усеченный 5-элементный |
Перспективные прогнозы
Перспектива Диаграмма Шлегеля Сосредоточено на усеченный октаэдр | Стереографическая проекция |
Пермутоэдр
Так же, как усеченный октаэдр это пермутоэдр 4-го порядка, полностью усеченная 5-ячейка является пермутоэдром 5-го порядка.[2]Полностью усеченная 5-ячейка - это зонотоп, то Сумма Минковского пяти отрезков, параллельных пяти линиям, проходящим через начало координат, и пяти вершинам 5-ячейки.
Мозаики
В усеченные соты с 5 ячейками может мозаизировать 4-мерное пространство с помощью трансляционных копий этой ячейки, каждая с 3 гиперячейками вокруг каждой грани. Эти соты Диаграмма Кокстера является .[3] В отличие от аналогичных сот в трех измерениях, усеченные кубические соты который имеет три разных Группа Коксетера Конструкции Wythoff, эта сотовая структура имеет только одну такую конструкцию.[1]
Симметрия
В омниусеченный 5-элементный имеет расширенную пентахорическую симметрию, [[3,3,3]], порядок 240. вершина фигуры из омниусеченный 5-элементный представляет Тетраэдр Гурса из [3,3,3] Группа Коксетера. Расширенная симметрия возникает в результате двукратного вращения поперек ветви среднего порядка 3 и более явно представлена как [2+[3,3,3]].
Координаты
В Декартовы координаты вершин полностью усеченной 5-ячейки с центром в исходной точке и длиной ребра 2 являются:
Эти вершины могут быть проще получить в 5-мерном пространстве как 120 перестановки из (0,1,2,3,4). Эта конструкция основана на положительном ортодоксальный грань из усеченный 5-ортоплекс, т0,1,2,3{3,3,3,4}, .
Связанные многогранники
Неоднородные варианты с симметрией [3,3,3] и двумя типами усеченных октаэдров можно удвоить, поместив два типа усеченных октаэдров друг на друга, чтобы получить неоднородный полихорон с 10 усеченные октаэдры, два вида 40 шестиугольные призмы (20 дитригональных призм и 20 дитригональных трапециевидных призм), два вида по 90 прямоугольные трапеции (30 с D2d симметрия и 60 с C2v симметрия) и 240 вершин. Его вершина представляет собой неправильную форму. треугольная бипирамида.
Затем этот полихорон можно чередовать, чтобы получить другой неоднородный полихорон с 10 икосаэдры, два вида 40 октаэдры (20 с S6 симметрия и 20 с D3 симметрия), три вида 210 тетраэдры (30 тетрагональных дисфеноидов, 60 филлических дисфеноидов и 120 неправильных тетраэдров) и 120 вершин. Он имеет симметрию [[3,3,3]+], заказ 120.
Полный курносый 5-элементный
В полный курносый 5-элементный или же омниснуб 5-элементный, определяемый как чередование комплексно усеченной 5-элементной структуры нельзя сделать единообразной, но можно дать диаграмму Кокстера , и симметрия [[3,3,3]]+, порядка 120 и построенных из 90 ячеек: 10 икосаэдры, 20 октаэдры, и 60 тетраэдры заполнение пробелов в удаленных вершинах. У него 300 граней (треугольников), 270 ребер и 60 вершин.
Топологически, при высшей симметрии [[3,3,3]]+, 10 икосаэдров имеют Т (хиральная тетраэдрическая) симметрия, а 20 октаэдров имеют D3 симметрии и 60 тетраэдров имеют C2 симметрия[4].
Связанные многогранники
Эти многогранники являются частью семейства из 9 Равномерный 4-многогранник построенный из [3,3,3] Группа Коксетера.
Имя | 5-элементный | усеченный 5-элементный | выпрямленный 5-элементный | скошенный 5-элементный | усеченный по битам 5-элементный | усеченный 5-элементный | 5-клеточный | усеченный 5-элементный | омниусеченный 5-элементный |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Schläfli символ | {3,3,3} 3r {3,3,3} | т {3,3,3} 2т {3,3,3} | г {3,3,3} 2r {3,3,3} | рр {3,3,3} r2r {3,3,3} | 2т {3,3,3} | tr {3,3,3} t2r {3,3,3} | т0,3{3,3,3} | т0,1,3{3,3,3} т0,2,3{3,3,3} | т0,1,2,3{3,3,3} |
Coxeter диаграмма | |||||||||
Шлегель диаграмма | |||||||||
А4 Самолет Кокстера График | |||||||||
А3 Самолет Кокстера График | |||||||||
А2 Самолет Кокстера График |
Примечания
- ^ а б Красота геометрии: двенадцать эссе (1999), Dover Publications, LCCN 99-35678, ISBN 0-486-40919-8 (Классификация Зонохедедры, стр. 73)
- ^ Пермутаэдр 5-го порядка
- ^ Георгий Ольшевский, Однородные паноплоидные тетракомбы, рукопись (2006): мозаика отображается как [140 из 143] Большой призматодекахорический четырехугольник (Омнитусеченные пентахорические 4d соты)
- ^ http://www.bendwavy.org/klitzing/incmats/s3s3s3s.htm
Рекомендации
- H.S.M. Coxeter:
- H.S.M. Кокстер, Правильные многогранники, 3-е издание, Довер, Нью-Йорк, 1973
- 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]
- Норман Джонсон Равномерные многогранники, Рукопись (1991)
- N.W. Джонсон: Теория однородных многогранников и сот, Кандидат наук.
- 1. Выпуклая однородная полихора на основе пентахороны - модели 5, 8 и 9., Георгий Ольшевский.
- Клитцинг, Ричард. «4D однородные многогранники (полихоры)». o3x3x3o - spid, x3x3o3x - prip, x3x3x3x - gippid