ดูโอปริซึม
| ชุดของปริซึมคู่pq ที่สม่ำเสมอ | |
| พิมพ์ | ปริซึมแบบสม่ำเสมอ 4 โพลีโทป |
| สัญลักษณ์ Schläfli | { p }×{ q } |
| แผนภาพค็อกซ์เตอร์-ไดน์กิน | |
| เซลล์ | ปริซึมเหลี่ยมpq , ปริซึมเหลี่ยมqp |
| ใบหน้า | รูปสี่เหลี่ยมpq , รูปหลายเหลี่ยม pq , รูปหลายเหลี่ยมqp |
| ขอบ | 2 พีคิว |
| จุดยอด | พีคิว |
| รูปจุดยอด | |
| สมมาตร | [ p ,2, q ] , ลำดับ4 pq |
| สองชั้น | พีคิวดูโอพีระมิด |
| คุณสมบัติ | นูน , จุดยอดสม่ำเสมอ |
| ชุดของปริซึมคู่ pp ที่สม่ำเสมอ | |
| พิมพ์ | ปริซึมแบบสม่ำเสมอ 4 โพลีโทป |
| สัญลักษณ์ Schläfli | { p }×{ p } |
| แผนภาพค็อกซ์เตอร์-ไดน์กิน | |
| เซลล์ | ปริซึมเหลี่ยม2 p p |
| ใบหน้า | p 2สี่เหลี่ยมจัตุรัส , 2 p pเหลี่ยม |
| ขอบ | 2 หน้า2 |
| จุดยอด | หน้า2 |
| สมมาตร | [ p ,2, p ] = [2 p ,2 + ,2 p ],ลำดับ8 p 2 |
| สองชั้น | พีพีดูโอพีระมิด |
| คุณสมบัติ | นูน , จุดยอดสม่ำเสมอ , สมมาตรด้าน |

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:
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 ยกเว้นหนึ่งอัน | ภาพแสดงปริซึม 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
การฉายภาพแบบเปอร์สเปคทีฟ
การฉายภาพแบบเปอร์สเปคทีฟที่เน้นจุดศูนย์กลางของเซลล์ ทำให้ดูโอปริซึมดูเหมือนทอรัสโดยมีชุดเซลล์ตั้งฉากสองชุด คือ ปริซึม p-gonal และปริซึม q-gonal
| ปริซึม 6 อัน | ปริซึมคู่ 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
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
| แปลก | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3-3 | 5-5 | 7-7 | 9-9 | ||||||||
| [3] | [6] | [5] | [10] | [7] | [14] | [9] | [18] | ||||
| สม่ำเสมอ | |||||||||||
| 4-4 (เทสเซอแร็กต์) | 6-6 | 8-8 | 10-10 | ||||||||
| [4] | [8] | [6] | [12] | [8] | [16] | [10] | [20] | ||||
โพลีโทปที่เกี่ยวข้อง

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


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 ]แต่ละรูปทรงหลายเหลี่ยมเอกรูป ที่ก้าวหน้า จะถูกสร้างขึ้นจากรูปทรงก่อนหน้า โดยใช้รูปทรงจุดยอดเป็นจุดอ้างอิง
| ช่องว่าง | จำกัด | ยูคลิด | ไฮเปอร์โบลิก | ||
|---|---|---|---|---|---|
| n | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| กลุ่มค็อกซ์เตอร์ | เอเอ | เอ | อี | =E + | =E ++ |
| แผนภาพค็อกซ์เตอร์ | |||||
| สมมาตร | [[3 2,2,-1 ]] | [[3 2,2,0 ]] | [[3 2,2,1 ]] | [[3 2,2,2 ]] | [[3 2,2,3 ]] |
| คำสั่ง | 72 | 1440 | 103,680 | ∞ | |
| กราฟ | ∞ | ∞ | |||
| ชื่อ | − 1 | 0 | 1 | 2 | 3 |
ดูเพิ่มเติม
หมายเหตุ
- ↑มิติที่สี่ อธิบายอย่างง่าย ๆโดย เฮนรี พี. แมนนิง, สำนักพิมพ์ Munn & Company, 1910, นิวยอร์ก มีให้ยืมจากห้องสมุดมหาวิทยาลัยเวอร์จิเนีย และสามารถเข้าถึงได้ทางออนไลน์:มิติที่สี่ อธิบายอย่างง่าย ๆ—มีคำอธิบายเกี่ยวกับดูโอปริซึม (ปริซึมคู่) และดูโอไซลินเดอร์ (ไซลินเดอร์คู่) Googlebook
- ↑ Jonathan Bowers - Miscellaneous Uniform Polychora 965. Gudap
- ↑ http://www.polychora.com/12GudapsMovie.gif เก็บถาวรเมื่อ 2014-02-22 ที่Wayback Machineภาพเคลื่อนไหวของหน้าตัด