Jednolity polytope k 21 -Uniform k21 polytope

W geometrii , A jednolity K 21 Polytope jest Polytope w k  + 4 wymiarach wykonana z e n grupy Coxeter , i mające zwykłe Polytope aspektów. Rodzina została nazwana przez ich symbol Coxetera k 21 przez jego rozwidlony diagram Coxetera-Dynkina , z pojedynczym pierścieniem na końcu sekwencji k- węzłów.

Thorold Gosset odkrył tę rodzinę w ramach swojego wyliczenia z 1900 r. regularnych i półregularnych polytopes , dlatego są one czasami nazywane figurami półregularnymi Gosseta . Gosset nazwał je według ich wymiaru od 5 do 10, na przykład 5-ic półregularna figura .

Członkowie rodziny

Sekwencja zidentyfikowana przez Gosseta kończy się nieskończoną teselacją (plaster miodu wypełniający przestrzeń) w przestrzeni 8, zwaną kratą E8 . (Ostateczna forma nie została odkryta przez Gosseta i jest nazywana kratą E10 : 7 21 . Jest to teselacja hiperbolicznej przestrzeni 10-przestrzennej zbudowanej ze ścianek ∞ 10- simplex i ∞10- ortopleks ze wszystkimi wierzchołkami w nieskończoności.)

Rodzina zaczyna się wyjątkowo jako 6-politopes . Trójkątny pryzmat i rektyfikowany 5-komórka są zawarte na początku dla kompletności. Demipenteract istnieje również w demihypercube rodziny.

Są one także czasami nazywane przez ich grupy symetrii, jak E6 Polytope , chociaż istnieje wiele jednolite polytopes obrębie E 6 symetrii.

Pełna rodzina półregularnych polytopów Gosset to:

  1. trójkątny pryzmat : -1 21 (2 trójkąty i 3 kwadratowe powierzchnie)
  2. rektyfikowany 5-komorowy : 0 21 , Tetroktahedryczny (5 czworościanów i 5 ośmiościanów )
  3. demipenteract : 1 21 , 5-ic półregularna figura (16 5-komórkowych i 10 16-komórkowych faset)
  4. 2 21 polytope : 2 21 , 6-ic figura półregularna (72 fasetki 5- simplex i 27 faset 5- ortopleks )
  5. 3 21 Polytope : 3 21 , 7-ic semiregular postać (576 6- simplex i 126 6- orthoplex aspektów)
  6. 4 21 polytope : 4 21 , 8-ic figura półregularna ( fasety 17280 7- simplex i 2160 7- ortplex )
  7. 5 21 plaster miodu : 5 21 , 9-ic półregularne kratki mozaikowe Euklidesa 8-przestrzeń (∞ 8- simplex i ∞ 8- ortplex )
  8. 6 21 plaster miodu : 6 21 , teselacja hiperboliczna 9-przestrzeń ( fasetki 9- simplex i ∞ 9- ortplex )
  9. 7 21 plaster miodu: 7 21 , mozaika hiperboliczna 10-przestrzenna (∞ 10- simplex i ∞ 10- ortplexs )

Każdy politop jest zbudowany z ( n  − 1)- simpleksowych i ( n  − 1)- ortopleksowych ścianek.

Ściany ortopleksowe są zbudowane z grupy Coxetera D n -1 i mają symbol Schläfliego {3 1, n -1,1 } zamiast regularnego {3 n -2 ,4}. Ta konstrukcja jest implikacją dwóch „typów fasetowych”. Połowa faset wokół każdego grzbietu orthoplex jest połączona z innym orthoplex, a pozostałe są połączone z simpleksem. W przeciwieństwie do tego, każdy grzbiet simpleksowy jest połączony z ortopleksem.

Każda ma figurę wierzchołkową, jak poprzednia forma. Na przykład rektyfikowana 5-komórka ma figurę wierzchołkową w postaci trójkątnego graniastosłupa .

Elementy

Półregularne figury Gosset
n -ic k 21 Wykres Nazwa diagramu
Coxetera
Fasety Elementy
( n  − 1)- simpleks
{3 n −2 }
( n  − 1)- ortoplex
{3 n −4,1,1 }
Wierzchołki Krawędzie Twarze Komórki 4 twarze 5 twarzy 6 twarzy 7 twarzy
3-ic -1 21 Trójkątne wykresy pryzmatu.png Trójkątny pryzmat
CDel node.pngCDel 3.pngWęzeł CDel 1.pngCDel 2.pngWęzeł CDel 1.png
2 trójkąty
2-simplex t0.svgTrójkątny pryzmat simplex.png
Węzeł CDel 1.pngCDel 3.pngCDel node.png
3 kwadraty
2-ortoplex.svgTrójkątny pryzmat orthoplex.png
Węzeł CDel 1.pngCDel 2.pngWęzeł CDel 1.png
6 9 5          
4-ic 0 21 Wykres E4 ortho.png Rektyfikacja 5-ogniwowa
CDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngOddział CDel 10.png
5 czworościanów
3-simplex t0.svgJednolite wielościan-33-t0.png
Węzeł CDel 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png
5 ośmiościanów
3-ortoplex.svgJednolite wielościan-33-t1.png
Oddział CDel 10.pngCDel 3a.pngCDel nodea.png
10 30 30 10        
5-ic 1 21 Wykres demipenteraktu orto.svg Demipenteract
CDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel oddział.pngCDel 3a.pngWęzeł CDel 1.png
16 5-komorowy
4-simplex t0.svgSchlegel model szkieletowy 5-cell.png
Węzeł CDel 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png
10 16-ogniwowych
4-ortoplex.svg Schlegel model szkieletowy 16-cell.png
Węzeł CDel 1.pngCDel 3a.pngCDel oddział.pngCDel 3a.pngCDel nodea.png
16 80 160 120 26      
6-ic 2 21 E6 wykres.svg 2 21 politopów
CDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel oddział.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngWęzeł CDel 1.png
72 5-simplexy
5-simplex t0.svg
Węzeł CDel 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png
27 5-ortopleksów
5-ortoplex.svg
Węzeł CDel 1.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel oddział.pngCDel 3a.pngCDel nodea.png
27 216 720 1080 648 99    
7-ic 3 21 E7 wykres.svg 3 21 politopów
CDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel oddział.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngWęzeł CDel 1.png
576 6-simpleksów
6-simplex t0.svg
Węzeł CDel 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png
126 6-ortopleksów
6-ortoplex.svg
Węzeł CDel 1.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel oddział.pngCDel 3a.pngCDel nodea.png
56 756 4032 10080 12096 6048 702  
8-ic 4 21 E8 wykres.svg 4 21 polytope
CDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel oddział.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngWęzeł CDel 1.png
17280 7-simpleksów
7-simplex t0.svg
Węzeł CDel 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png
2160 7-ortopleksów
7-ortoplex.svg
Węzeł CDel 1.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel oddział.pngCDel 3a.pngCDel nodea.png
240 6720 60480 241920 483840 483840 207360 1940
9-ic 5 21 5 21 plaster miodu
CDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel oddział.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngWęzeł CDel 1.png
8-simpleksów
8-simplex t0.svg
Węzeł CDel 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png
8-ortopleksów
8-ortoplex.svg
Węzeł CDel 1.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel oddział.pngCDel 3a.pngCDel nodea.png
10-ic 6 21 6 21 plaster miodu
CDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel oddział.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngWęzeł CDel 1.png
9-simpleksów
9-simplex t0.svg
Węzeł CDel 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png
9-ortopleksów
9-ortoplex.svg
Węzeł CDel 1.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel oddział.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.png
11-ic 7 21 7 21 plaster miodu
CDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel oddział.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngWęzeł CDel 1.png
10 simpleksów
10-simplex t0.svg
Węzeł CDel 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png
10-ortopleksy
10-ortoplex.svg
Węzeł CDel 1.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel oddział.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.png

Zobacz też

Bibliografia

  • T. Gosset : O regularnych i półregularnych figurach w przestrzeni n wymiarów , Messenger of Mathematics, Macmillan, 1900
  • Alicia Boole Stott Dedukcja geometryczna półregularnych z regularnych polytopes i wypełnień przestrzennych , Verhandelingen akademii Koninklijke van Wetenschappen jednostka szerokości Amsterdam, Eerste Sectie 11,1, Amsterdam, 1910
    • Stott, AB „Geometryczne odejmowanie wartości półregularnej z regularnych polytopes i wypełnień przestrzeni”. Verhandelingen der Koninklijke Akad. Wetenschappen Amsterdam 11, 3-24, 1910.
    • Alicia Boole Stott, „Geometryczne dedukcja półregularnych z regularnych wielotopów i wypełnień przestrzeni”, Verhandelingen der Koninklijke Akademie van Wetenschappen te Amsterdam, (sekcja niezwykła), tom. 11, nr 1, s. 1–24 plus 3 tablice, 1910.
    • Stott, AB 1910. „Geometryczne odliczenie półregularne z regularnych Polytopes i wypełnień przestrzeni”. Verhandelingen der Koninklijke Akad. Wetenschappen Amsterdam
  • Schoute, PH, Obróbka analityczna politopów regularnie wywodzących się z politopów regularnych, Ver. der Koninklijke Akad. van Wetenschappen te Amsterdam (niesamowita sekta), tom 11.5, 1913.
  • HSM Coxeter : Politopy regularne i półregularne, część I, Mathematische Zeitschrift, Springer, Berlin, 1940
  • NW Johnson : Teoria jednolitych politopów i plastrów miodu , Ph.D. Rozprawa, Uniwersytet w Toronto, 1966 19
  • HSM Coxeter: Regularne i półregularne Polytopes, część II, Mathematische Zeitschrift, Springer, Berlin, 1985
  • HSM Coxeter: Regularne i półregularne Polytopes, część III, Mathematische Zeitschrift, Springer, Berlin, 1988
  • G.Blind i R.Blind, "Wielościany półregularne", Commentari Mathematici Helvetici 66 (1991) 150-154
  • John H. Conway , Heidi Burgiel, Chaim Goodman-Strass, Symetrie rzeczy 2008, ISBN  978-1-56881-220-5 (Rozdział 26. pp 411-413: The Gosset Series: n 21 )

Linki zewnętrzne

Rodzina A n B n I 2 (p) / D n E 6 / E 7 / E 8 / F 4 / G 2 H n
Wielokąt foremny Trójkąt Kwadrat p-gon Sześciokąt Pięciokąt
Jednolity wielościan Czworościan Ośmiościankostka Demicube DwunastościanIcosahedron
Jednolita polichoron Pentachoron 16-ogniwowyTesseract Demitesseract 24-komorowy 120-ogniwowy600-ogniwowy
Jednolity 5-politop 5-simplex 5-ortopleks5-kostka 5-demicube
Jednolity 6-politop 6-simplex 6-ortopleks6-kostka 6-demicube 1 222 21
Jednolity 7-politop 7-simplex 7-ortopleks7-kostka 7-demicube 1 322 313 21
Jednolity 8-politop 8-simplex 8-ortopleks8-kostka 8-demicube 1 422 414 21
Jednolity 9-politop 9-simplex 9-ortopleks9-kostka 9-demicube
Jednolity 10-politop 10-simplex 10-ortopleks10-kostka 10-demicube
Jednolity n - polytope n - simpleks n - ortoplexn - sześcian n - demicube 1 k22 k1k 21 n - pięciokątny politop
Tematy: Rodziny PolytopeRegularny polytopeLista regularnych polytopów i związków
Przestrzeń Rodzina / /
E 2 Jednolite kafelki {3 [3] } δ 3 3 3 Sześciokątny
E 3 Jednolity wypukły plaster miodu {3 [4] } δ 4 h 4 4
E 4 Jednolity 4-plaster miodu {3 [5] } δ 5 5 5 24-komórkowy plaster miodu
E 5 Jednolity 5-plaster miodu {3 [6] } δ 6 6 6
E 6 Jednolity 6-plaster miodu {3 [7] } δ 7 7 7 2 22
E 7 Jednolite 7-plaster miodu {3 [8] } δ 8 8 8 1 333 31
E 8 Jednolite 8-plaster miodu {3 [9] } δ 9 h 9 9 1 522 515 21
E 9 Jednolite 9-plaster miodu {3 [10] } δ 10 godz. 10 10
E 10 Jednolite 10-plaster miodu {3 [11] } δ 11 godz. 11 11
P n -1 Jednolity ( n -1)- plaster miodu {3 [n] } δ n h n n 1 k22 k1k 21