กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 4 นาที

ดูโอปริซึม

ในเรขาคณิต 4 มิติขึ้นไปปริซึมคู่หรือปริซึมคู่คือโพลีโทปที่เกิดจากผลคูณคาร์ทีเซียนของโพลีโทปสองอัน โดยแต่ละอันมี 2 มิติขึ้นไป ผลคูณคาร์ทีเซียนของโพ ลีโทป nมิติและ โพลีโทป mมิติคือ..

ดูโอปริซึม

ชุดของปริซึมคู่pq ที่สม่ำเสมอ
พิมพ์ปริซึมแบบสม่ำเสมอ 4 โพลีโทป
สัญลักษณ์ Schläfli{ p }×{ q }
แผนภาพค็อกซ์เตอร์-ไดน์กิน
เซลล์ปริซึมเหลี่ยมpq , ปริซึมเหลี่ยมqp
ใบหน้ารูปสี่เหลี่ยมpq , รูปหลายเหลี่ยม pq , รูปหลายเหลี่ยมqp
ขอบ2 พีคิว
จุดยอดพีคิว
รูปจุดยอดดิสฟีนอยด์
สมมาตร[ p ,2, q ] , ลำดับ4 pq
สองชั้นพีคิวดูโอพีระมิด
คุณสมบัตินูน , จุดยอดสม่ำเสมอ
 
ชุดของปริซึมคู่ pp ที่สม่ำเสมอ
พิมพ์ปริซึมแบบสม่ำเสมอ 4 โพลีโทป
สัญลักษณ์ Schläfli{ p }×{ p }
แผนภาพค็อกซ์เตอร์-ไดน์กิน
เซลล์ปริซึมเหลี่ยม2 p p
ใบหน้าp 2สี่เหลี่ยมจัตุรัส , 2 p pเหลี่ยม
ขอบ2 หน้า2
จุดยอดหน้า2
สมมาตร[ p ,2, p ] = [2 p ,2 + ,2 p ],ลำดับ8 p 2
สองชั้นพีพีดูโอพีระมิด
คุณสมบัตินูน , จุดยอดสม่ำเสมอ , สมมาตรด้าน
ภาพระยะใกล้ภายในปริซึมคู่ 23-29 ที่ฉายลงบนทรงกลม 3 มิติ และภาพฉายแบบเปอร์สเปคทีฟไปยังปริภูมิ 3 มิติ เมื่อmและnมีค่ามาก ปริซึมคู่จะเข้าใกล้รูปทรงเรขาคณิตของทรงกระบอกคู่เช่นเดียวกับ ปริซึม pเหลี่ยมที่เข้าใกล้ทรงกระบอก

ในเรขาคณิต 4 มิติขึ้นไปปริซึมคู่[ 1 ]หรือปริซึมคู่คือโพลีโทปที่เกิดจากผลคูณคาร์ทีเซียนของโพลีโทปสองอัน โดยแต่ละอันมี 2 มิติขึ้นไป ผลคูณคาร์ทีเซียนของโพ ลีโทป nมิติและ โพลีโทป mมิติคือ โพลีโทป ( n + m ) มิติ โดยที่nและmมีมิติ 2 ( รูปหลายเหลี่ยม ) ขึ้นไป

ปริซึมคู่ที่มีมิติต่ำที่สุดมีอยู่ในปริภูมิ 4 มิติโดยเป็นรูปหลายเหลี่ยม 4 มิติ ซึ่งเป็นผลคูณคาร์ทีเซียนของรูปหลายเหลี่ยมสองรูปใน ปริภูมิยูคลิด 2 มิติกล่าวให้แม่นยำยิ่งขึ้นคือ เป็นเซตของจุด:

พี1×พี2={(x,y,z,)|(x,y)พี1,(z,)พี2}{\displaystyle P_{1}\times P_{2}=\{(x,y,z,w)|(x,y)\in P_{1},(z,w)\in P_{2}\}}

โดยที่P และP คือเซตของจุดที่อยู่ในรูปหลายเหลี่ยมตามลำดับ ปริซึมคู่ดังกล่าวจะเป็นปริซึมนูนก็ต่อเมื่อฐานทั้งสองเป็นปริซึมนูน และถูกล้อมรอบด้วยเซลล์ปริซึม

การตั้งชื่อ

ดูโอปริซึมสี่มิติถือเป็นรูปหลายเหลี่ยมปริซึม 4 มิติ ดูโอปริซึมที่สร้างจากรูปหลายเหลี่ยมปกติ สองรูป ที่มีความยาวด้านเท่ากันเรียกว่า ดู โอปริซึมสม่ำเสมอ

ปริซึมคู่ที่สร้างจาก รูปหลายเหลี่ยม nรูปและ รูปหลายเหลี่ยม mรูป จะตั้งชื่อโดยการเติมคำว่า 'ปริซึมคู่' นำหน้าชื่อของรูปหลายเหลี่ยมพื้นฐาน ตัวอย่างเช่นปริซึมคู่รูปสามเหลี่ยม-ห้าเหลี่ยมคือผลคูณคาร์ทีเซียนของรูปสามเหลี่ยมและรูปห้าเหลี่ยม

อีกวิธีหนึ่งที่กระชับกว่าในการระบุรูปทรงปริซึมคู่แบบใดแบบหนึ่ง คือ การใส่ตัวเลขนำหน้าซึ่งแสดงถึงรูปหลายเหลี่ยมฐาน เช่น 3,5-duoprism สำหรับรูปทรงปริซึมคู่รูปสามเหลี่ยมห้าเหลี่ยม

ชื่อเรียกอื่นๆ:

  • ปริซึม q-เหลี่ยม- ปริซึม p-เหลี่ยม
  • ปริซึมคู่แบบq -gonal และp -gonal
  • q -gonal- p -gonal hyperprism

คำว่าduoprism นั้น บัญญัติโดย George Olshevsky โดยย่อมาจากdouble prism John Horton Conwayเสนอชื่อที่คล้ายกันคือproprismสำหรับproduct prismซึ่งเป็นผลคูณคาร์ทีเซียนของรูปหลายเหลี่ยมสองรูปขึ้นไปที่มีมิติอย่างน้อยสอง duoprism คือ proprism ที่เกิดจากรูปหลายเหลี่ยมสองรูปพอดี

ตัวอย่าง 16-16 ดูโอปริซึม

แผนภาพชเลเกลแสดงการฉายภาพจากจุดศูนย์กลางของปริซึม 16 เหลี่ยมหนึ่งอัน และแสดงปริซึม 16 เหลี่ยมตรงข้ามทั้งหมด ยกเว้นหนึ่งอันภาพแสดงปริซึม 16 เหลี่ยมสองชุด ด้านบนและด้านล่างของทรงกระบอก แนวตั้ง เชื่อมต่อกันเมื่อพับเข้าด้วยกันในแบบ 4 มิติ

เรขาคณิตของปริซึมคู่ 4 มิติ

ปริซึมคู่เอกรูป 4 มิติเกิดจากการคูณกันของรูปหลาย เหลี่ยมปกติ nด้านกับรูปหลายเหลี่ยม ปกติ m ด้านที่มีความยาวด้านเท่ากัน โดยมีขอบเขตล้อมรอบด้วย ปริซึมmด้านจำนวนn รูป และ ปริซึม n ด้านจำนวน mรูป ตัวอย่างเช่น ผลคูณคาร์ทีเซียนของรูปสามเหลี่ยมและรูปหกเหลี่ยม คือปริซึมคู่ที่มีขอบเขตล้อมรอบด้วยปริซึมสามเหลี่ยม 6 รูป และปริซึมหกเหลี่ยม 3 รูป

  • เมื่อmและnเหมือนกัน ผลลัพธ์ที่ได้จะเป็นปริซึมคู่ที่มีขอบเขตล้อมรอบด้วย ปริซึมเหลี่ยม n ด้าน ที่เหมือนกัน2nอัน ตัวอย่างเช่น ผลคูณคาร์ทีเซียนของสามเหลี่ยมสองรูปจะเป็นปริซึมคู่ที่มีขอบเขตล้อมรอบด้วยปริซึมสามเหลี่ยม 6 อัน
  • เมื่อmและnมีค่าเท่ากับ 4 เท่ากัน ปริซึมคู่ที่ได้จะมีขอบเขตล้อมรอบด้วยปริซึมสี่เหลี่ยมจัตุรัส ( ลูกบาศก์ ) จำนวน 8 อัน และมีลักษณะเหมือนกับเทสเซอแร็กต์

ปริซึม รูป mเหลี่ยมเชื่อมต่อกันผ่าน หน้าเหลี่ยม mเหลี่ยม และก่อตัวเป็นวงปิด ในทำนองเดียวกัน ปริซึมรูป nเหลี่ยมเชื่อมต่อกันผ่าน หน้าเหลี่ยม nเหลี่ยม และก่อตัวเป็นวงที่สองตั้งฉากกับวงแรก วงทั้งสองนี้เชื่อมต่อกันผ่านหน้าสี่เหลี่ยมจัตุรัส และตั้งฉากซึ่งกันและกัน

เมื่อmและnเข้าใกล้ค่าอนันต์ ปริซึมคู่ที่สอดคล้องกันจะเข้าใกล้ทรงกระบอกคู่ดังนั้น ปริซึมคู่จึงมีประโยชน์ในฐานะ การประมาณค่าทรง กระบอก คู่ที่ไม่ใช่ กำลังสอง

เน็ตส์

3-3
3-44-4
3-54-55-5
3-64-65-66-6
3-74-75-76-77-7
3-84-85-86-87-88-8
3-94-95-96-97-98-99-9
3-104-105-106-107-108-109-1010-10

การฉายภาพแบบเปอร์สเปคทีฟ

การฉายภาพแบบเปอร์สเปคทีฟที่เน้นจุดศูนย์กลางของเซลล์ ทำให้ดูโอปริซึมดูเหมือนทอรัสโดยมีชุดเซลล์ตั้งฉากสองชุด คือ ปริซึม p-gonal และปริซึม q-gonal

แผนภาพชเลเกล
ปริซึม 6 อันปริซึมคู่ 6-6
ปริซึมหกเหลี่ยมเมื่อฉายลงบนระนาบโดยใช้ทัศนวิสัย โดยมีจุดศูนย์กลางอยู่ที่หน้าหกเหลี่ยม จะดูเหมือนรูปหกเหลี่ยมคู่ที่เชื่อมต่อกันด้วยรูป สี่เหลี่ยม (ที่บิดเบี้ยว) ในทำนอง เดียวกัน ปริซึมคู่ 6x6 เมื่อฉายลงบนระนาบ 3 มิติ จะ มีลักษณะคล้าย ทรง โดนัท ซึ่งเป็นรูปหกเหลี่ยมทั้งในระนาบและในภาคตัดขวาง

ปริซึมคู่ pq นั้นเหมือนกับปริซึมคู่ qp ทุกประการ แต่ดูแตกต่างกันในภาพฉายเหล่านี้ เนื่องจากถูกฉายไปยังจุดศูนย์กลางของเซลล์ที่แตกต่างกัน

แผนภาพชเลเกล
3-33-43-53-63-73-8
4-34-44-54-64-74-8
5-35-45-55-65-75-8
6-36-46-56-66-76-8
7-37-47-57-67-77-8
8-38-48-58-68-78-8

การฉายภาพเชิงตั้งฉาก

การฉายภาพเชิงตั้งฉากแบบมีจุดยอดเป็นศูนย์กลางของปริซึมคู่ pp จะฉายภาพไปยังสมมาตร [2n] สำหรับดีกรีคี่ และ [n] สำหรับดีกรีคู่ มีจุดยอด n จุดที่ถูกฉายไปยังจุดศูนย์กลาง สำหรับ 4,4 จะแสดงถึงระนาบ Coxeter A ของเทสเซอแร็กต์การฉายภาพ 5,5 จะเหมือนกับไตรอะ คอนทาเฮดร อน รูป สี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน 3 มิติ

โครงร่างเส้นลวดฉายภาพตั้งฉากของปริซึมคู่ pp
แปลก
3-35-57-79-9
[3][6][5][10][7][14][9][18]
สม่ำเสมอ
4-4 (เทสเซอแร็กต์)6-68-810-10
[4][8][6][12][8][16][10][20]
ภาพฉายสเตอริโอกราฟิกของทรงกระบอกคู่ ที่หมุนได้ ซึ่งแบ่งออกเป็นพื้นผิวตารางหมากรุกของช่องสี่เหลี่ยมจากทรงหลายเหลี่ยมเฉียง {4,4 | n}

ทรงหลายเหลี่ยมเฉียงปกติ {4,4|n} มีอยู่ในปริภูมิ 4 มิติ โดยเป็นหน้าสี่เหลี่ยมจัตุรัส n² หน้าของปริซึมคู่ nnโดยใช้ขอบทั้งหมด 2n² ขอบและจุดยอด n² จุด หน้าเหลี่ยม 2n n หน้าสามารถมองได้ว่าถูกตัดออกไป (ทรงหลายเหลี่ยมเฉียงสามารถมองได้ในลักษณะเดียวกันโดยปริซึมคู่ nm แต่ทรงหลายเหลี่ยมเหล่านี้ไม่ใช่ ทรงหลาย เหลี่ยมปกติ )

ดูโอแอนติปริซึม

pq duoantiprism vertex figure , a gyrobifastigium
ปริซึมคู่ขนาดใหญ่การฉายภาพแบบสเตอริโอกราฟิกโดยมีจุดศูนย์กลางอยู่ที่ปริซึมไขว้รูปดาวห้าแฉก หนึ่งอัน

เช่นเดียวกับแอนติปริซึมที่เป็นปริซึมสลับกันก็มีชุดของดูโอแอนติปริซึม 4 มิติ: โพ ลีโทป 4 มิติที่สามารถสร้างขึ้นได้โดย การดำเนินการ สลับที่ใช้กับดูโอปริซึม จุดยอดที่สลับกันจะสร้างเซลล์ทรงสี่เหลี่ยมด้านไม่เท่าแบบปกติ ยกเว้นกรณีพิเศษคือดูโอปริซึม 4-4 ( เทสเซอแร็กต์ ) ซึ่งสร้างเซลล์ 16 มิติ แบบสม่ำเสมอ (และปกติ) เซลล์ 16 มิติเป็นดูโอแอนติปริซึมแบบสม่ำเสมอที่เป็นนูนเพียงชนิดเดียว

ปริซึมคู่t {p,2,q} สามารถสลับเป็นht {p,2,q} ซึ่งเป็น "ปริซึมคู่ตรงข้าม" ซึ่งโดยทั่วไปแล้วไม่สามารถทำให้เป็นเอกรูปได้ คำตอบเอกรูปนูนเพียงอย่างเดียวคือกรณีที่ไม่สำคัญของ p=q=2 ซึ่งเป็นการสร้างสมมาตรที่ต่ำกว่าของเทสเซอแร็กต์ t {2,2,2} โดยมีการสลับเป็นเซลล์ 16 เซลล์ s {2}s{2}

โซลูชันเอกรูปไม่นูนเพียงตัวเดียวคือ p=5, q=5/3, ht {5,2,5/3}, ที่สร้างขึ้นจากแอนติปริซึมรูปห้าเหลี่ยม 10 อัน แอนติปริซึมไขว้รูปห้าเหลี่ยม 10 อันและเตตระเฮดรา 50 อัน ซึ่งรู้จักกันในชื่อดูโอแอนติปริซึมขนาดใหญ่ (gudap) [ 2 ] [ 3 ]

ไดเททราโกลไตรเอต

นอกจากนี้ ยังมีรูปทรงไดเทตราโกลไตรเอตหรือออกตาโกลไตรเอต ซึ่งเกิดจากการนำรูปแปดเหลี่ยม (ถือว่าเป็นไดเทตรากอนหรือสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่ถูกตัด) ไปประกอบกับรูป p-กอนรูปแปดเหลี่ยมของรูป p-กอนสามารถกำหนดได้อย่างชัดเจนหากเราสมมติว่ารูปแปดเหลี่ยมนั้นเป็นรูปทรงนูนของสี่เหลี่ยมผืนผ้า สอง รูปที่ตั้งฉากกัน จากนั้นไดเทตราโกลไตรเอตแบบ p-กอนจะเป็นรูปทรงนูนของดูโอปริซึม pp สองรูป (โดยที่รูป p-กอนมีความคล้ายคลึงกันแต่ไม่เท่ากันทุกประการ มีขนาดต่างกัน) ในทิศทางตั้งฉากกัน โพลีโครอนที่ได้จะเป็นรูปทรงไอโซโกนัลและมีปริซึม p-กอน 2p รูปและปริซึมสี่เหลี่ยมคางหมูสี่เหลี่ยมผืนผ้า p 2 รูป ( ลูกบาศก์ที่มี สมมาตร D ) แต่ไม่สามารถทำให้เป็นรูปทรงเอกรูปได้ รูปทรงที่จุดยอดคือพีระมิดคู่สามเหลี่ยม

แอนติปริซึมคู่

เช่นเดียวกับดูโอแอนติปริซึมที่เป็นดูโอปริซึมสลับกัน มีชุดของดับเบิลแอนติปริซึมรูป p เหลี่ยมที่สร้างขึ้นโดยการสลับไดเทตราโกลไตรเอตรูป 2p เหลี่ยม ทำให้เกิดแอนติปริซึมรูป p เหลี่ยมและเตตระเฮดรา ในขณะที่ตีความพื้นที่ไบพีระมิดสามเหลี่ยมที่ไม่ใช่โคเรียลมิกใหม่เป็นเตตระเฮดราสองรูป รูปทรงที่ได้โดยทั่วไปจะไม่สม่ำเสมอ ยกเว้นสองกรณี ได้แก่ แกรนด์แอนติปริซึมและคู่สมของมัน เพนทาแกรมมิกดับเบิลแอนติปริซึม (โดยที่ p = 5 และ 5/3 ตามลำดับ) ซึ่งแสดงเป็นการสลับของไดเทตราโกลไตรเอตรูปสิบเหลี่ยมหรือรูปสิบเหลี่ยม รูปทรงจุดยอดเป็นรูปแบบหนึ่งของสเฟโนโคโรนา

k โพลีโทป

ปริซึมคู่ 3-3 , −1 , เป็นอันดับแรกในอนุกรมมิติของโพลีโทปสม่ำเสมอ ซึ่งแสดงโดยCoxeterเป็นอนุกรม k ปริซึมคู่ 3-3 เป็นรูปจุดยอดสำหรับอันที่สอง คือซิมเพล็กซ์ 5 ที่ถูกแก้ไข สองครั้ง รูปที่สี่คือรังผึ้งแบบยุคลิด2 และรูปสุดท้ายคือรังผึ้งไฮเปอร์โบลิกแบบพาราคอมแพ็กต์ 3 , พร้อมด้วยกลุ่ม Coxeter [3 2,2,3 ]ที¯7{\displaystyle {\bar {T}}_{7}}แต่ละรูปทรงหลายเหลี่ยมเอกรูป ที่ก้าวหน้า จะถูกสร้างขึ้นจากรูปทรงก่อนหน้า โดยใช้รูปทรงจุดยอดเป็นจุดอ้างอิง

k รูปทรงในnมิติ
ช่องว่างจำกัดยูคลิดไฮเปอร์โบลิก
n45678
กลุ่มค็อกซ์เตอร์เอเอเออีอี~6{\displaystyle {\tilde {E}__{6}}=E +ที¯7{\displaystyle {\bar {T}}_{7}}=E ++
แผนภาพค็อกซ์เตอร์
สมมาตร[[3 2,2,-1 ]][[3 2,2,0 ]][[3 2,2,1 ]][[3 2,2,2 ]][[3 2,2,3 ]]
คำสั่ง721440103,680
กราฟ
ชื่อ 1 0 1 2 3

ดูเพิ่มเติม

หมายเหตุ

  1. มิติที่สี่ อธิบายอย่างง่าย ๆโดย เฮนรี พี. แมนนิง, สำนักพิมพ์ Munn & Company, 1910, นิวยอร์ก มีให้ยืมจากห้องสมุดมหาวิทยาลัยเวอร์จิเนีย และสามารถเข้าถึงได้ทางออนไลน์:มิติที่สี่ อธิบายอย่างง่าย ๆมีคำอธิบายเกี่ยวกับดูโอปริซึม (ปริซึมคู่) และดูโอไซลินเดอร์ (ไซลินเดอร์คู่) Googlebook
  2. Jonathan Bowers - Miscellaneous Uniform Polychora 965. Gudap
  3. http://www.polychora.com/12GudapsMovie.gif เก็บถาวรเมื่อ 2014-02-22 ที่Wayback Machineภาพเคลื่อนไหวของหน้าตัด
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Duoprism&oldid=1355519033 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ดูโอปริซึม

ในเรขาคณิต 4 มิติขึ้นไปปริซึมคู่หรือปริซึมคู่คือโพลีโทปที่เกิดจากผลคูณคาร์ทีเซียนของโพลีโทปสองอัน โดยแต่ละอันมี 2 มิติขึ้นไป ผลคูณคาร์ทีเซียนของโพ ลีโทป nมิติและ โพลีโทป mมิติคือ..

การตั้งชื่อ

ดูโอปริซึมสี่มิติถือเป็นรูปหลายเหลี่ยมปริซึม 4 มิติ ดูโอปริซึมที่สร้างจาก รูปหลายเหลี่ยมปกติ สองรูป ที่มีความยาวด้านเท่ากันเรียกว่า ดู โอ ปริซึมสม่ำเสมอ

ตัวอย่าง 16-16 ดูโอปริซึม

แผนภาพชเลเกล แสดงการฉายภาพจากจุดศูนย์กลางของปริซึม 16 เหลี่ยมหนึ่งอัน และแสดงปริซึม 16 เหลี่ยมตรงข้ามทั้งหมด ยกเว้นหนึ่งอัน ภาพ แสดงปริซึม 16 เหลี่ยมสองชุด ด้านบนและด้านล่างของ ทรงกระบอก แนวตั้ง เชื่อมต่อกันเมื่อพับเข้าด้วยกันในแบบ 4 มิติ

เรขาคณิตของปริซึมคู่ 4 มิติ

ปริซึมคู่เอก รูป 4 มิติเกิดจากการคูณกันของ รูปหลาย เหลี่ยมปกติ n ด้านกับรูปหลายเหลี่ยม ปกติ m ด้านที่มีความยาวด้านเท่ากัน โดยมีขอบเขตล้อมรอบด้วย ปริซึม m ด้านจำนวน n รูป และ ปริซึม n ด้านจำนวน m รูป ตัวอย่างเช่น ผลคูณคาร์ทีเซียนของรูปสามเหลี่ยมและรูปหกเหลี่ยม...