2 โพลีโทป
| การฉายภาพเชิงตั้งฉาก ใน ระนาบ Coxeter E | ||
|---|---|---|
ใน เรขาคณิต 6 มิติโพ ลีโทป 2 เป็นโพลีโทป 6 มิติแบบสม่ำเสมอสร้างขึ้นภายในสมมาตรของ กลุ่ม E มันถูกค้นพบโดยThorold Gossetซึ่งตีพิมพ์ในบทความของเขาในปี 1900 เขาเรียกมันว่า รูปกึ่ง ปกติ6 มิติ[ 1 ]มันยังถูกเรียกว่าโพลีโทปSchläfli อีกด้วย
สัญลักษณ์ Coxeterของมันคือ2 ซึ่งอธิบายแผนภาพ Coxeter-Dynkin ที่แยกออกเป็นสองทาง โดยมีวงแหวนเดียวอยู่ที่ปลายของลำดับ 2 โหนด เขายังศึกษา[ 2 ]การเชื่อมต่อกับเส้น 27 เส้นบนพื้นผิวลูกบาศก์ซึ่งสอดคล้องกับจุดยอดของ 2 21
2 ที่ ถูกปรับแก้แล้ว นั้น สร้างขึ้นจากจุดที่อยู่ตรงกลางขอบของ2 ส่วน 2 ที่ถูกปรับแก้สองครั้ง นั้นสร้างขึ้นจากจุดที่อยู่ตรงกลางหน้าสามเหลี่ยมของ2 และมีลักษณะเหมือนกับ 1 ที่ ถูกปรับแก้แล้ว
รูป ทรงหลายเหลี่ยมเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของตระกูลรูปทรงหลายเหลี่ยมนูนสม่ำเสมอ 39 รูปทรงใน 6 มิติซึ่งประกอบด้วยหน้าตัด รูปทรง หลายเหลี่ยม 5รูปทรงสม่ำเสมอและรูปทรงจุดยอดที่กำหนดโดยการเรียงสับเปลี่ยนทั้งหมดของวงแหวนในแผนภาพ Coxeter-Dynkin นี้ :![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
.
2 โพลีโทป
| 2 โพลีโทป | |
|---|---|
| พิมพ์ | โพลีโทป 6 รูปทรงสม่ำเสมอ |
| ตระกูล | k โพลีโทป |
| สัญลักษณ์ Schläfli | {3,3,3 2,1 } |
| สัญลักษณ์ค็อกซ์เตอร์ | 2 |
| แผนภาพค็อกซ์เตอร์-ไดน์กิน | |
| 5 หน้า | รวม 99 รายการ: 27 2 72 {3 4 } |
| 4 หน้า | 648: 432 {3 3 } 216 {3 3 } |
| เซลล์ | 1080 {3,3} |
| ใบหน้า | 720 {3} |
| ขอบ | 216 |
| จุดยอด | 27 |
| รูปจุดยอด | 1 ( 5-เดมิคิวบ์ ) |
| รูปหลายเหลี่ยมเพทรี | สิบสองเหลี่ยม |
| กลุ่มค็อกซ์เตอร์ | E , [3 2,2,1 ], ลำดับที่ 51840 |
| คุณสมบัติ | นูน |
2 21มีจุดยอด 27 จุด และหน้าตัด 99 หน้า: ออร์โธเพล็กซ์ 5 ด้าน รูป และซิมเพล็กซ์ 5 ด้าน 72 รูป รูปทรงจุดยอดของมันคือเดมิคิวบ์ 5ด้าน
เพื่อการแสดงผล รูปทรงหลายเหลี่ยม 6 มิติ มักจะแสดงในทิศทางการฉายภาพแบบออร์โธกราฟิกที่เอียงเป็นพิเศษ ซึ่งทำให้จุดยอดทั้ง 27 จุดพอดีกับรูปหลายเหลี่ยมปกติ 12 ด้าน (เรียกว่ารูปหลายเหลี่ยมเพทรี ) ขอบทั้ง 216 เส้นถูกวาดระหว่างวงแหวน 2 วงที่มีจุดยอด 12 จุด และจุดยอด 3 จุดถูกฉายเข้าไปตรงกลาง องค์ประกอบที่สูงกว่า (หน้า เซลล์ ฯลฯ) ก็สามารถแยกออกมาและวาดลงบนการฉายภาพนี้ได้เช่นกัน
กราฟSchläfliเป็นโครงร่าง 1 มิติของรูปทรงหลายเหลี่ยมนี้
ชื่ออื่น
พิกัด
จุดยอดทั้ง 27 จุดสามารถแสดงในปริภูมิ 8 มิติได้ในรูปขอบของ โพลีโทป 4 :
- (−2, 0, 0, 0,−2, 0, 0, 0),
- ( 0,−2, 0, 0,−2, 0, 0, 0),
- ( 0, 0,−2, 0,−2, 0, 0, 0),
- ( 0, 0, 0,−2,−2, 0, 0, 0),
- ( 0, 0, 0, 0,−2, 0, 0,−2),
- ( 0, 0, 0, 0, 0,−2,−2, 0)
- ( 2, 0, 0, 0,−2, 0, 0, 0),
- ( 0, 2, 0, 0,−2, 0, 0, 0),
- ( 0, 0, 2, 0,−2, 0, 0, 0),
- ( 0, 0, 0, 2,−2, 0, 0, 0),
- ( 0, 0, 0, 0,−2, 0, 0, 2)
- (−1,−1,−1,−1,−1,−1,−1,−1),
- (−1,−1,−1, 1,−1,−1,−1, 1),
- (−1,−1, 1,−1,−1,−1,−1, 1),
- (−1,−1, 1, 1,−1,−1,−1,−1),
- (−1, 1,−1,−1,−1,−1,−1, 1),
- (−1, 1,−1, 1,−1,−1,−1,−1),
- (−1, 1, 1,−1,−1,−1,−1,−1),
- ( 1,−1,−1,−1,−1,−1,−1, 1),
- ( 1,−1, 1,−1,−1,−1,−1,−1),
- ( 1,−1,−1, 1,−1,−1,−1,−1),
- ( 1, 1,−1,−1,−1,−1,−1,−1),
- (−1, 1, 1, 1,−1,−1,−1, 1),
- ( 1,−1, 1, 1,−1,−1,−1, 1),
- ( 1, 1,−1, 1,−1,−1,−1, 1),
- ( 1, 1, 1,−1,−1,−1,−1, 1),
- ( 1, 1, 1, 1,−1,−1,−1,−1)
การก่อสร้าง
โครงสร้างของมันอิงตาม กลุ่ม E ข้อมูลเกี่ยวกับเหลี่ยมมุมสามารถดึงออกมาได้จากแผนภาพ Coxeter-Dynkinของ มัน![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
การลบโหนดบนกิ่งสั้นออกจะทำให้เหลือ ซิ มเพล็กซ์ 5 ตัว![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
การลบโหนดที่ปลายกิ่งที่มีความยาว 2 จะทำให้ออร์โธเพล็กซ์ 5 ตัว อยู่ ในรูปแบบสลับกัน: ( 2 )![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
ทุกด้านของซิมเพล็กซ์จะสัมผัสกับด้านของออร์โธเพล็กซ์ 5 ด้าน ในขณะที่ด้านสลับกันของออร์โธเพล็กซ์จะสัมผัสกับซิมเพล็กซ์หรือออร์โธเพล็กซ์อื่น
รูปทรงจุดยอดถูกกำหนดโดยการลบโหนดที่มีวงแหวนออกและใส่วงแหวนให้กับโหนดข้างเคียง ซึ่งทำให้ได้ รูปทรง 5-เดมิคิวบ์ (โพลีโทป 1 )![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
รูปทรงขอบเป็นรูปทรงจุดยอดของรูปทรงจุดยอด ซึ่งเป็นโพลีโทป5 เซลล์ที่ปรับแก้แล้ว (0 โพลีโทป)![]()
![]()
![]()
![]()
.
เมื่อพิจารณาในเมทริกซ์การกำหนดค่า จำนวนองค์ประกอบสามารถหาได้จากลำดับกลุ่ม Coxeter [ 5 ]
| อี | เค -เฟซ | เอฟ | ฟ | ฟ | เอฟ | เอฟ | เอฟ | เอฟ | k -figure | หมายเหตุ | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ดี | ( ) | ฟ | 27 | 16 | 80 | 160 | 80 | 40 | 16 | 10 | h{4,3,3,3} | E /D = 51840/1920 = 27 | |
| เอเอ | { } | ฟ | 2 | 216 | 10 | 30 | 20 | 10 | 5 | 5 | r{3,3,3} | จ /กก = 51840/120/2 = 216 | |
| เอเอเอ | {3} | เอฟ | 3 | 3 | 720 | 6 | 6 | 3 | 2 | 3 | {3}x{ } | จ /กกก = 51840/6/6/2 = 720 | |
| เอเอ | {3,3} | เอฟ | 4 | 6 | 4 | 1080 | 2 | 1 | 1 | 2 | { }v( ) | จ /กก = 51840/24/2 = 1,080 | |
| เอ | {3,3,3} | เอฟ | 5 | 10 | 10 | 5 | 432 | * | 1 | 1 | { } | E /A = 51840/120 = 432 | |
| เอเอ | 5 | 10 | 10 | 5 | * | 216 | 0 | 2 | จ /กก = 51840/120/2 = 216 | ||||
| เอ | {3,3,3,3} | เอฟ | 6 | 15 | 20 | 15 | 6 | 0 | 72 | * | ( ) | E /A = 51840/720 = 72 | |
| ดี | {3,3,3,4} | 10 | 40 | 80 | 80 | 16 | 16 | * | 27 | E /D = 51840/1920 = 27 | |||
รูปภาพ
ในภาพฉายนี้ จุดยอดจะถูกระบายสีตามจำนวนครั้งที่ปรากฏ โดยเรียงลำดับจากน้อยไปมาก ได้แก่ สีแดง สีส้ม และสีเหลือง จำนวนครั้งที่ปรากฏของจุดยอดแต่ละสีจะระบุไว้ในวงเล็บ
| E6 [12] | D5 [8] | D4 / A2 [6] | B6 [12/2] |
|---|---|---|---|
| A5 [6] | A4 [5] | A3 / D3 [4] | |
การพับแบบเรขาคณิต
2 21เกี่ยวข้องกับเซลล์ 24 โดยผ่าน การพับทางเรขาคณิต ของ แผนภาพ Coxeter-Dynkin E6/F4 ซึ่งสามารถเห็นได้จากการฉายภาพบนระนาบ Coxeter จุดยอด 24 จุดของเซลล์ 24 จะถูกฉายลงบนวงแหวนสองวงเดียวกันกับที่ เห็นใน 2
| อี | เอฟ |
รูปทรงหลายเหลี่ยมนี้สามารถปูพื้นผิวของปริภูมิยูคลิด 6 มิติได้ โดยสร้างเป็น รูปทรงรังผึ้ง 2 ตามแผนภาพ Coxeter-Dynkin ดังนี้:![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
.
โพลีเฮดราเชิงซ้อนที่เกี่ยวข้อง
รูปหลายเหลี่ยมเชิงซ้อนปกติ {3} {3} ,![]()
![]()
![]()
![]()
โดยมีรูปแบบการแสดงผลที่แท้จริงคือรูปทรงหลายเหลี่ยม2 ![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
ในปริภูมิ 4 มิติ เรียกว่าทรงหลายเหลี่ยมเฮสเซียนตามชื่อของเอ็ดมันด์ เฮสส์มีจุดยอด 27 จุด ขอบ 3 มิติ 72 เส้น และหน้า 3 มิติ 27 หน้ากลุ่มการสะท้อนเชิงซ้อน ของมัน คือ [3] [3] อันดับ 648
โพลีโทปที่เกี่ยวข้อง
2 เป็นลำดับที่สี่ในชุดของรูปทรงหลายเหลี่ยมกึ่งปกติที่มีมิติ รูป ทรงหลายเหลี่ยม สม่ำเสมอแต่ละรูปถูกสร้างขึ้นจากรูปทรงจุดยอดของรูปทรงหลายเหลี่ยมก่อนหน้าThorold Gossetได้ระบุชุดนี้ในปี 1900 ว่าประกอบด้วย ด้านของ รูปทรงหลายเหลี่ยมปกติ ทั้งหมด รวมถึงซิมเพล็กซ์และออร์โธเพล็กซ์ ทั้งหมด ด้วย
| k รูปทรงในมิติ n | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ช่องว่าง | จำกัด | ยูคลิด | ไฮเปอร์โบลิก | ||||||||
| เอ็น | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |||
| กลุ่มค็อกซ์เตอร์ | E =A A | E =A | E =D | อี | อี | อี | E = = E + | E = = E ++ | |||
| แผนภาพค็อกซ์เตอร์ | |||||||||||
| สมมาตร | [3 −1,2,1 ] | [3 0,2,1 ] | [3 1,2,1 ] | [3 2,2,1 ] | [3 3,2,1 ] | [3 4,2,1 ] | [3 5,2,1 ] | [3 6,2,1 ] | |||
| คำสั่ง | 12 | 120 | 1,920 | 51,840 | 2,903,040 | 696,729,600 | ∞ | ||||
| กราฟ | - | - | |||||||||
| ชื่อ | − 1 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||
โพลีโทป 2 เป็น โพลีโทปลำดับที่สี่ในอนุกรมมิติ 2
| 2k รูปทรงมิติn | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ช่องว่าง | จำกัด | ยูคลิด | ไฮเปอร์โบลิก | ||||||||
| n | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |||
| กลุ่มค็อกซ์เตอร์ | E =A A | E =A | E =D | อี | อี | อี | E = = E + | E = = E ++ | |||
| แผนภาพค็อกซ์เตอร์ | |||||||||||
| สมมาตร | [3 −1,2,1 ] | [3 0,2,1 ] | [[3 1,2,1 ]] | [3 2,2,1 ] | [3 3,2,1 ] | [3 4,2,1 ] | [3 5,2,1 ] | [3 6,2,1 ] | |||
| คำสั่ง | 12 | 120 | 384 | 51,840 | 2,903,040 | 696,729,600 | ∞ | ||||
| กราฟ | - | - | |||||||||
| ชื่อ | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | |||
โพลีโทป 2 เป็นโพลีโทปลำดับที่สองในอนุกรมมิติ2
| ช่องว่าง | จำกัด | ยูคลิด | ไฮเปอร์โบลิก | ||
|---|---|---|---|---|---|
| n | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| กลุ่มค็อกซ์เตอร์ | เอเอ | เอ | อี | =E + | อี++ |
| แผนภาพค็อกซ์เตอร์ | |||||
| กราฟ | ∞ | ∞ | |||
| ชื่อ | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
โพลีโทปที่แก้ไขแล้ว 2
| โพลีโทปที่แก้ไขแล้ว 2 | |
|---|---|
| พิมพ์ | โพลีโทป 6 รูปทรงสม่ำเสมอ |
| สัญลักษณ์ Schläfli | t {3,3,3 2,1 } |
| สัญลักษณ์ค็อกซ์เตอร์ | t (2 ) |
| แผนภาพค็อกซ์เตอร์-ไดน์กิน | |
| 5 หน้า | รวม 126 รายการ: 72 t {3 4 } 27 t {3 3 ,4} 27 t {3,3 2,1 } |
| 4 หน้า | 1350 |
| เซลล์ | 4320 |
| ใบหน้า | 5040 |
| ขอบ | 2160 |
| จุดยอด | 216 |
| รูปจุดยอด | ปริซึม5 เซลล์แบบปรับแก้ |
| กลุ่มค็อกซ์เตอร์ | E , [3 2,2,1 ], ลำดับที่ 51840 |
| คุณสมบัติ | นูน |
รูป ทรงเรขาคณิต 2 ที่ผ่านการปรับแก้แล้ว มีจุดยอด 216 จุด และหน้าตัด 126 หน้า ประกอบด้วย ซิมเพล็ กซ์ 5 เหลี่ยมที่ผ่านการปรับแก้แล้ว 72 รูป ออร์โธเพล็กซ์ 5 เหลี่ยม ที่ผ่านการปรับแก้แล้ว 27 รูปและเดมิคิวบ์ 5 เหลี่ยมที่ผ่านการปรับแก้แล้ว 27 รูป รูปทรงจุดยอดของมันคือปริซึม5 เซลล์ที่ผ่านการปรับแก้แล้ว
ชื่ออื่น
- icosihepta-heptacontadi-peton ที่ได้รับการแก้ไขเป็น polypeton เหลี่ยม 27-72 ที่ได้รับการแก้ไข (ตัวย่อ: rojak) (Jonathan Bowers) [ 6 ]
การก่อสร้าง
โครงสร้างนี้สร้างขึ้นโดยอิงตาม กลุ่ม E และสามารถดึงข้อมูลได้จากแผนภาพ Coxeter-Dynkin แบบวงแหวน ที่แสดงถึงรูปทรงหลายเหลี่ยมนี้:![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
การถอดวงแหวนบนกิ่งสั้นออกจะทำให้ได้5-simplex ที่แก้ไขแล้ว![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
การถอดวงแหวนที่ปลายกิ่งอีก 2 กิ่งจะทำให้ออร์โธเพล็กซ์ 5 ที่แก้ไขแล้วอยู่ในรูปแบบสลับกัน: t (2 ) ,![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
การถอดวงแหวนที่ปลายกิ่งยาว 2 หน่วยเดียวกันออก จะเหลือลูกบาศก์ 5 ส่วน : (1 ) ,![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
.
รูปทรงจุดยอดถูกกำหนดโดยการลบวงแหวนที่ล้อมรอบออกและล้อมรอบวงแหวนข้างเคียง ซึ่งทำให้ ปริซึม 5 เซลล์ที่ปรับแก้แล้ว t {3,3,3}x{},![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
.
รูปภาพ
ในภาพฉายนี้ จุดยอดจะถูกระบายสีตามจำนวนครั้งที่ปรากฏ โดยเรียงลำดับจากน้อยไปมาก ได้แก่ สีแดง สีส้ม สีเหลือง สีเขียว และสีฟ้า
| E6 [12] | D5 [8] | D4 / A2 [6] | B6 [12/2] |
|---|---|---|---|
| A5 [6] | A4 [5] | A3 / D3 [4] | |
โพลีโทปที่ถูกตัดทอน 2
| โพลีโทปที่ถูกตัดทอน 2 | |
|---|---|
| พิมพ์ | โพลีโทป 6 รูปทรงสม่ำเสมอ |
| สัญลักษณ์ Schläfli | t{3,3,3 2,1 } |
| สัญลักษณ์ค็อกซ์เตอร์ | t(2 ) |
| แผนภาพค็อกซ์เตอร์-ไดน์กิน | |
| 5 หน้า | 72+27+27 |
| 4 หน้า | 432+216+432+270 |
| เซลล์ | 1080+2160+1080 |
| ใบหน้า | 720+4320 |
| ขอบ | 216+2160 |
| จุดยอด | 432 |
| รูปจุดยอด | ( ) vr{3,3,3} |
| กลุ่มค็อกซ์เตอร์ | E , [3 2,2,1 ], ลำดับที่ 51840 |
| คุณสมบัติ | นูน |
รูป ทรง เรขาคณิตแบบตัดยอด 2 มีจุดยอด 432 จุด ขอบ 2376 เส้น หน้า 5040 หน้า เซลล์ 4320 เซลล์ หน้า 4 มิติ 1350 เซลล์ และหน้า 5 มิติ 126 เซลล์รูปทรงของจุดยอดเป็นพีระมิด5 เซลล์แบบปรับแก้แล้ว
ชื่ออื่น
- icosihepta-heptacontadi-peton ที่ถูกตัดทอนเป็น polypeton ที่มีเหลี่ยมมุม 27-72 เหลี่ยมที่ถูกตัดทอน (คำย่อ: tojak) [ 7 ]
รูปภาพ
ในภาพฉายนี้ จุดยอดจะถูกระบายสีตามจำนวนครั้งที่ปรากฏ โดยเรียงลำดับจากน้อยไปมาก ได้แก่ สีแดง สีส้ม สีเหลือง สีเขียว สีฟ้า สีน้ำเงิน และสีม่วง
| E6 [12] | D5 [8] | D4 / A2 [6] | B6 [12/2] |
|---|---|---|---|
| A5 [6] | A4 [5] | A3 / D3 [4] | |
ดูเพิ่มเติม
หมายเหตุ
- ↑กอสเซ็ต, 1900
- ↑ Coxeter, HSM (1940). "โพลีโทป 2 ที่มีจุดยอด 27 จุด สอดคล้องกับเส้นบนพื้นผิวลูกบาศก์ทั่วไป" Amer. J. Math . 62 (1): 457– 486. doi : 10.2307/2371466 . JSTOR 2371466 .
- ↑เอลเต้, 1912
- ↑คลิทซิ่ง ,( x3o3o3o3o *c3o - jak)
- ↑ Coxeter, Regular Polytopes, 11.8 Gosset figures in six, seven, and eight dimensions, pp. 202–203
- ↑คลิทซิ่ง , (o3x3o3o3o *c3o - rojak) .
- ↑คลิทซ์ซิ่ง , (x3x3o3o3o *c3o - tojak )