อ่าน 5 นาที
การกำหนดค่าจุดยอด
ในทางเรขาคณิตการกำหนดค่าจุดยอดเป็นสัญลักษณ์ย่อสำหรับการแสดงรูปทรงหลายเหลี่ยมหรือการปูพื้นด้วยลำดับของหน้าต่างๆรอบจุดยอดมีการเรียกชื่อต่างๆ กันไป เช่นคำอธิบายจุดยอด ประเภทจุดยอด...
การกำหนดค่าจุดยอด
ในทางเรขาคณิตการกำหนดค่าจุดยอดเป็นสัญลักษณ์ย่อสำหรับการแสดงรูปทรงหลายเหลี่ยมหรือการปูพื้นด้วยลำดับของหน้าต่างๆรอบจุดยอดมีการเรียกชื่อต่างๆ กันไป เช่นคำอธิบายจุดยอด [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] ประเภทจุดยอด [ 4 ] [ 5 ] สัญลักษณ์จุดยอด[ 6 ] [ 7 ] การจัดเรียงจุดยอด[ 8 ]รูปแบบจุดยอด[ 9 ] เวกเตอร์หน้า [ 10 ]ลำดับจุดยอด[ 11 ] นอกจากนี้ยังเรียกว่าสัญลักษณ์ Cundy และ Rollettเนื่องจากมีการใช้งานสำหรับทรงตันอาร์คิมีเดียนในหนังสือMathematical Models ปี 1952 ของ พวกเขา [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]สำหรับ รูป ทรงหลายเหลี่ยมสม่ำเสมอจะมีเพียงประเภทจุดยอดเดียวเท่านั้น ดังนั้นการกำหนดค่าจุดยอดจึงกำหนดรูปทรงหลายเหลี่ยมได้อย่างสมบูรณ์ ( รูปทรง หลายเหลี่ยมไครัลมีอยู่เป็นคู่ภาพสะท้อนที่มีการกำหนดค่าจุดยอดเดียวกัน)
ตัวอย่างเช่น " 3.5.3.5 " แสดงถึงจุดยอดที่อยู่ใน 4 หน้า สลับกันระหว่างรูปสามเหลี่ยมและรูปห้าเหลี่ยมการกำหนดค่าจุดยอดนี้กำหนดไอโคซิโดเดคาเฮดรอนแบบจุดยอดสลับกัน สัญลักษณ์นี้เป็นวัฏจักร ดังนั้นจึงเทียบเท่ากับจุดเริ่มต้นที่แตกต่างกัน ดังนั้น3.5.3.5จึงเหมือนกับ5.3.5.3ลำดับมีความสำคัญ ดังนั้น3.3.5.5จึงแตกต่างจาก3.5.3.5 (อันแรกมีรูปสามเหลี่ยมสองรูปตามด้วยรูปห้าเหลี่ยมสองรูป) องค์ประกอบที่ซ้ำกันสามารถรวบรวมเป็นเลขชี้กำลังได้ ดังนั้นตัวอย่างนี้จึงแสดงเป็น(3.5) 2ได้ เช่นกัน
สัญกรณ์
| จุดยอดต้องมีอย่างน้อย 3 หน้า และมีมุมบกพร่อง มุมบกพร่อง 0 ° จะทำให้ระนาบยูคลิดเต็มไปด้วยการปูพื้นแบบปกติตามทฤษฎีบทของเดส์การ์ตจำนวนจุดยอดคือ 720°/ มุมบกพร่อง (4π เรเดียน/ มุมบกพร่อง ) | |||
การกำหนดค่าจุดยอดจะเขียนเป็นตัวเลขหนึ่งตัวหรือมากกว่านั้นคั่นด้วยจุดหรือเครื่องหมายจุลภาค ตัวเลขแต่ละตัวแสดงถึงจำนวนด้านในแต่ละหน้าซึ่งมาบรรจบกันที่จุดยอดแต่ละจุด[ 15 ]รูปทรงอิโคซิโดเดคา เฮดรอน จะถูกเขียนแทนด้วย3.5.3.5เนื่องจากมีสี่หน้าที่จุดยอดแต่ละจุด สลับกันระหว่างรูปสามเหลี่ยม (มี 3 ด้าน) และรูปห้าเหลี่ยม (มี 5 ด้าน) ซึ่งสามารถเขียนได้อีกแบบว่า(3.5) 2 .
การกำหนดค่าจุดยอดสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นรูปแบบขยายของสัญลักษณ์ Schläfli แบบง่าย สำหรับทรงหลายเหลี่ยมปกติสัญลักษณ์ Schläfli มีรูปแบบ{ p , q }โดยที่pคือจำนวนด้านในแต่ละหน้า และqคือจำนวนหน้าที่มาบรรจบกันที่จุดยอดแต่ละจุด ดังนั้น สัญลักษณ์ Schläfli { p , q }สามารถเขียนได้เป็นp . p . p ••• (โดยที่pปรากฏqครั้ง) หรือเพียงแค่p q . [ 15 ]
สัญลักษณ์นี้ใช้ได้กับการปูพื้นด้วยรูปหลายเหลี่ยมเช่นเดียวกับรูปทรงหลายเหลี่ยม การจัดเรียงจุดยอดบนระนาบแสดงถึงการปูพื้นแบบสม่ำเสมอ เช่นเดียวกับการจัดเรียงจุดยอดนอกระนาบแสดงถึงรูปทรงหลายเหลี่ยมแบบสม่ำเสมอ
สัญลักษณ์ที่ใช้มีความกำกวมสำหรับ รูปทรง ไครัลตัวอย่างเช่นลูกบาศก์ทรงเรียว (snub cube)มีรูปทรงตามเข็มนาฬิกาและทวนเข็มนาฬิกา ซึ่งเหมือนกันในภาพสะท้อน ทั้งสองรูปทรงมีโครงสร้างจุดยอด 3.3.3.3.4 เหมือนกัน
รูปหลายเหลี่ยมดาว
สัญลักษณ์นี้ยังใช้ได้กับหน้าปกติที่ไม่นูน เช่นรูปหลายเหลี่ยมดาวตัวอย่างเช่นรูปห้าเหลี่ยมมีสัญลักษณ์ {5/2} หมายความว่ามี 5 ด้านที่วนรอบจุดศูนย์กลางสองครั้ง
ตัวอย่างเช่น มีทรงหลายเหลี่ยมดาวปกติ 4 แบบ ที่มีรูปทรงจุดยอดเป็นรูปหลายเหลี่ยมปกติหรือรูปหลายเหลี่ยมดาวทรงสิบสองเหลี่ยมดาวขนาดเล็กมีสัญลักษณ์ Schläfliคือ {5/2,5} ซึ่งขยายได้เป็นการกำหนดค่าจุดยอดที่ชัดเจนคือ 5/2.5/2.5/2.5/2.5/2 หรือรวมกันเป็น (5/2) 5 ทรงสิบสองเหลี่ยมดาวขนาดใหญ่ { 5/2,3} มีรูปทรงจุดยอดเป็นรูปสามเหลี่ยมและการกำหนดค่าคือ (5/2.5/2.5/2) หรือ (5/2) 3ทรง สิบสองเหลี่ยม ขนาดใหญ่ {5,5/2} มีรูปทรงจุดยอดเป็นรูปห้าเหลี่ยม โดยมีการกำหนดค่าจุดยอดคือ (5.5.5.5.5)/2 หรือ (5 5 )/2 ทรงยี่สิบหน้าขนาดใหญ่ {3,5/2} ยังมีรูปจุดยอดเป็นรูปดาวห้าแฉก โดยมีการจัดเรียงจุดยอดเป็น (3.3.3.3.3)/2 หรือ (3 5 )/2
| {5/2,5} = (5/2) 5 | {5/2,3} = (5/2) 3 | 3 4 .5/2 | 3 4 .5/3 | (3 4 .5/2)/2 |
|---|---|---|---|---|
| {5,5/2} = (5 5 )/2 | {3,5/2} = (3 5 )/2 | ว.3 4.5 /2 | V3 4.5 /3 | V(3 4 .5/2)/2 |
รูปหลายเหลี่ยมกลับหัว
หน้าของรูปทรงจุดยอดถือว่าเรียงลำดับไปในทิศทางเดียว รูปทรงหลายเหลี่ยมเอกรูปบางรูปมีรูปทรงจุดยอดแบบกลับด้าน ซึ่งหน้าจะเรียงลำดับย้อนกลับ รูปทรงจุดยอดแสดงสิ่งนี้ใน สัญลักษณ์รูป หลายเหลี่ยมดาวที่มีด้านp/qโดยที่p < 2q โดยที่pคือจำนวนด้านและqคือจำนวนรอบที่หมุนรอบวงกลม ตัวอย่างเช่น "3/2" หมายถึงสามเหลี่ยมที่มีจุดยอดหมุนรอบสองครั้ง ซึ่งเหมือนกับการหมุนย้อนกลับหนึ่งครั้ง ในทำนองเดียวกัน "5/3" คือรูปดาวห้าแฉกย้อนกลับของ 5/2
การจัดเรียงจุดยอดแบบเอกรูปทั้งหมดของรูปหลายเหลี่ยมนูนปกติ
ทรงหลายเหลี่ยมกึ่งปกติจะมีโครงสร้างจุดยอดที่มีมุม บกพร่อง เป็น บวก
หมายเหตุ: รูปทรงจุดยอดสามารถแสดงถึงการปูพื้นผิวแบบปกติหรือกึ่งปกติบนระนาบได้ หากค่าความบกพร่องเป็นศูนย์ และสามารถแสดงถึงการปูพื้นผิวบนระนาบไฮเปอร์โบลิกได้ หากค่าความบกพร่องเป็นลบ
สำหรับทรงหลายเหลี่ยมสม่ำเสมอ สามารถใช้ค่าความคลาดเคลื่อนของมุมในการคำนวณจำนวนจุดยอดได้ ทฤษฎีบทของเดส์การ์ตกล่าวว่า ผลรวมของค่าความคลาดเคลื่อนของมุมทั้งหมดในทรงกลมเชิงทอพอโลยีต้องเท่ากับ 4π เรเดียน หรือ 720 องศา
เนื่องจากทรงหลายเหลี่ยมสม่ำเสมอมีจุดยอดที่เหมือนกันทั้งหมด ความสัมพันธ์นี้ทำให้เราสามารถคำนวณจำนวนจุดยอดได้ ซึ่งคือ 4π /ข้อบกพร่องหรือ 720/ ข้อบกพร่อง
ตัวอย่าง: ลูกบาศก์ตัดยอด3.8.8มีมุมบกพร่อง 30 องศา ดังนั้นจึงมี จุดยอด 720/30 = 24จุด
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง จะได้ว่า{ a , b }มีจำนวนจุดยอดดังต่อไปนี้:
การจัดเรียงจุดยอดทุกแบบที่ระบุไว้ อาจกำหนดรูปทรงหลายเหลี่ยมกึ่งปกติได้อย่างไม่ซ้ำกัน อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ทุกการจัดเรียงจะเป็นไปได้ทั้งหมด
ข้อกำหนดทางโทโพโลยีจำกัดการมีอยู่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งp . q . rหมายความว่ารูปpเหลี่ยมถูกล้อมรอบด้วย รูป qเหลี่ยมและ รูป rเหลี่ยมสลับกัน ดังนั้นpต้องเป็นจำนวนคู่หรือqเท่ากับrในทำนองเดียวกันqต้องเป็นจำนวนคู่หรือpเท่ากับrและrต้องเป็นจำนวนคู่หรือpเท่ากับqดังนั้น สามสิ่งที่เป็นไปได้จึงมีดังนี้:
| พี . คิว . อาร์ | p = 3 (∴ q = r ) | p = 4 | p = 5 (∴ q = r ) | p = 6 |
|---|---|---|---|---|
| q = 3 (∴ p = r ) | 3.3.3 | |||
| q = 4 | 3.4.4 | 4.4. n ( n > 2 ) | ||
| q = 5 (∴ p = r ) | 5.5.5 | |||
| q = 6 | 3.6.6 | 4.6.6 4.6.8 4.6.10 4.6.12 | 5.6.6 | 6.6.6 |
| q = 8 | 3.8.8 | 4.8.8 | ||
| q = 10 | 3.10.10 | |||
| q = 12 | 3.12.12 |
ในความเป็นจริงแล้ว รูปแบบทั้งหมดเหล่านี้ที่มีหน้าทั้งสามมาบรรจบกันที่จุดยอดแต่ละจุดนั้นมีอยู่จริง
ตัวเลขในวงเล็บคือจำนวนจุดยอด ซึ่งกำหนดโดยค่าความคลาดเคลื่อนของมุม
- สามเท่า
- ทรงหลายเหลี่ยมเพลโต:
- เตตระเฮดรอน : 3.3.3 (4)
- ลูกบาศก์ : 4.4.4 (8)
- ทรงสิบสองเหลี่ยม : 5.5.5 (20)
- ปริซึม :
- ปริซึมn เหลี่ยม: 4.4. n ( 2 n )
- ทรงเรขาคณิตแบบอาร์คิมีเดียน:
- ทรงสี่เหลี่ยมตัดยอด : 3.6.6 (12)
- ลูกบาศก์ตัดยอด : 3.8.8 (24)
- ทรงสิบสองเหลี่ยมตัดยอด : 3.10.10 (60)
- ทรงแปดเหลี่ยมตัดยอด : 4.6.6 (24)
- คิวบอกตาเฮดรอนแบบตัดยอด : 4.6.8 (48)
- ทรงยี่สิบเหลี่ยมตัดยอด : 4.6.10 (120)
- ทรงยี่สิบหน้าตัด : 5.6.6 (60)
- การปูกระเบื้องแบบปกติ:
- การปูกระเบื้องหกเหลี่ยม : 6.6.6
- การปูกระเบื้องแบบกึ่งปกติ:
- ควอดรูเพิล
- ทรงหลายเหลี่ยมเพลโต:
- ทรงแปดเหลี่ยม : 3.3.3.3 (6)
- แอนติปริซึม :
- ปริซึมแอนติรูปหลายเหลี่ยม nด้าน: 3.3.3. n ( 2 n )
- ทรงเรขาคณิตแบบอาร์คิมีเดียน:
- คิวโบกตาเฮดรอน : 3.4.3.4 (12)
- อิโคซิโดเดคาเฮดรอน : 3.5.3.5 (30)
- รอมบิคิวบอคตาเฮดรอน : 3.4.4.4 (24)
- Rhombicosidodecahedron : 3.4.5.4 (60)
- การปูกระเบื้องแบบปกติ:
- การปูกระเบื้องสี่เหลี่ยมจัตุรัส : 4.4.4.4
- การปูกระเบื้องแบบกึ่งปกติ:
- การปูพื้นแบบสามเหลี่ยมหกเหลี่ยม : 3.6.3.6
- การปูพื้นแบบ Rhombitrihexagonal : 3.4.6.4
- ควินทูเพิล
- ทรงหลายเหลี่ยมเพลโต:
- ไอโคซาเฮดรอน : 3.3.3.3.3 (12)
- ทรงตันอาร์คิมีเดียน (ทั้งสองแบบเป็นไครัล ):
- ลูกบาศก์ Snub : 3.3.3.3.4 (24)
- ทรงสิบสองเหลี่ยมแบบสนับ : 3.3.3.3.5 (60)
- การปูกระเบื้องแบบกึ่งปกติ:
- การปูพื้นแบบหกเหลี่ยม Snub : 3.3.3.3.6 (ไครัล)
- การปูพื้นแบบสามเหลี่ยมยาว : 3.3.3.4.4
- การปูพื้นแบบสี่เหลี่ยมจัตุรัสแบบเฉียง : 3.3.4.3.4 (โปรดสังเกตว่าลำดับที่แตกต่างกันสองแบบของตัวเลขเดียวกันจะให้รูปแบบที่แตกต่างกันสองแบบ)
- หกเท่า
- การปูกระเบื้องแบบปกติ:
- การปูพื้นแบบสามเหลี่ยม : 3.3.3.3.3.3
การกำหนดค่าใบหน้า

ทรงตันคู่หรือทรงตันคาตาลันที่เป็นเอก รูป ซึ่งรวมถึงไบปิรามิดและทราเปโซเฮดรามีลักษณะปกติในแนวตั้ง ( เปลี่ยนหน้าได้ ) ดังนั้นจึงสามารถระบุได้ด้วยสัญลักษณ์ที่คล้ายกัน ซึ่งบางครั้งเรียกว่าการกำหนดค่าหน้า[ 16 ] Cundy และ Rollett ได้นำหน้าสัญลักษณ์คู่เหล่านี้ด้วยตัวอักษรVในทางตรงกันข้ามการปูพื้นและรูปแบบใช้เครื่องหมายวงเล็บเหลี่ยมรอบสัญลักษณ์สำหรับการปูพื้นไอโซเฮดรัล
สัญกรณ์นี้แสดงถึงการนับลำดับของจำนวนหน้าที่อยู่ที่จุดยอด แต่ละ จุดรอบหน้า[ 12 ]ตัวอย่างเช่น V3.4.3.4 หรือ V(3.4) 2แสดงถึงทรงสิบสองเหลี่ยมรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนซึ่งมีหน้าแบบทรานซิทีฟ: ทุกหน้าเป็นรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนและจุดยอดสลับกันของรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนจะมี 3 หรือ 4 หน้าในแต่ละจุด
ลิงก์ภายนอก
- คำอธิบายจุดยอดที่สอดคล้องกันStella (ซอฟต์แวร์) , Robert Webb
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การกำหนดค่าจุดยอด
ในทางเรขาคณิตการกำหนดค่าจุดยอดเป็นสัญลักษณ์ย่อสำหรับการแสดงรูปทรงหลายเหลี่ยมหรือการปูพื้นด้วยลำดับของหน้าต่างๆรอบจุดยอดมีการเรียกชื่อต่างๆ กันไป เช่นคำอธิบายจุดยอด ประเภทจุดยอด...
สัญกรณ์
การกำหนดค่าจุดยอดจะเขียนเป็นตัวเลขหนึ่งตัวหรือมากกว่านั้นคั่นด้วยจุดหรือเครื่องหมายจุลภาค ตัวเลขแต่ละตัวแสดงถึงจำนวนด้านในแต่ละหน้าซึ่งมาบรรจบกันที่จุดยอดแต่ละจุด [ 15 ] รูป ทรงอิโคซิโดเดคา เฮดรอน จะถูกเขียนแทนด้วย 3.5.3.
รูปหลายเหลี่ยมดาว
สัญลักษณ์นี้ยังใช้ได้กับหน้าปกติที่ไม่นูน เช่น รูปหลายเหลี่ยมดาว ตัวอย่างเช่น รูปห้าเหลี่ยม มีสัญลักษณ์ {5/2} หมายความว่ามี 5 ด้านที่วนรอบจุดศูนย์กลางสองครั้ง
รูปหลายเหลี่ยมกลับหัว
หน้าของรูปทรงจุดยอดถือว่าเรียงลำดับไปในทิศทางเดียว รูปทรงหลายเหลี่ยมเอกรูปบางรูปมีรูปทรงจุดยอดแบบกลับด้าน ซึ่งหน้าจะเรียงลำดับย้อนกลับ รูปทรงจุดยอดแสดงสิ่งนี้ใน สัญลักษณ์รูป หลายเหลี่ยมดาว ที่มีด้าน p/q โดยที่ p < 2q โดย ที่ p คือจำนวนด้านและ q...