Расширение (геометрия) - Expansion (geometry)

Пример расширения пятиугольник в десятиугольник перемещая края от центра и вставляя новые края в промежутки. В расширение является униформа если все края одинаковой длины.
Анимация, показывающая развернутый куб (и октаэдр)

В геометрия, расширение это многогранник операция, где грани разделяются и перемещаются радиально друг от друга, а на разделенных элементах (вершинах, ребрах и т. д.) образуются новые грани. Точно так же эту операцию можно представить, сохраняя фасеты в том же положении, но уменьшая их размер.

Расширение правильный многогранник создает равномерный многогранник, но операцию можно применить к любому выпуклому многограннику, как показано для многогранники в Обозначения многогранника Конвея. Для многогранников расширенный многогранник имеет все грани исходного многогранника, все грани многогранника. двойственный многогранник и новые квадратные грани вместо исходных краев.

Расширение правильных многогранников

В соответствии с Coxeter, этот многомерный термин был определен Алисия Буль Стотт[1] для создания новых многогранников, в частности, начиная с правильные многогранники построить новый однородные многогранники.

В расширение операция симметрична относительно правильного многогранника и его двойной. Полученный рисунок содержит грани как обычного, так и двойного, наряду с различными призматическими гранями, заполняющими промежутки между промежуточными размерными элементами.

Он имеет несколько иное значение измерение. В Строительство Wythoff, расширение создается отражениями от первого и последнего зеркал. В более высоких измерениях расширения более низких измерений могут быть записаны с нижним индексом, так что e2 то же самое, что и t0,2 в любом измерении.

По размеру:

  • Обычный {p} многоугольник расширяется в правильный 2n-угольник.
  • Обычный {p, q} многогранник (3-многогранник) раскладывается в многогранник с вершина фигура стр.4.q.4.
    • Эта операция для многогранников также называется песня, e {p, q} = e2{p, q} = t0,2{p, q} = rr {p, q} и имеет диаграмму Кокстера CDel node 1.pngCDel p.pngCDel node.pngCDel q.pngCDel node 1.png.
      Cube cantellation sequence.svg
      Например, ромбокубооктаэдр можно назвать расширенный куб, расширенный октаэдр, также как и скошенный куб или же скошенный октаэдр.
  • Обычный {p, q, r} 4-многогранник (4-многогранник) расширяется в новый 4-многогранник с исходными ячейками {p, q}, новыми ячейками {r, q} вместо старых вершин, p-угольными призмами вместо старых граней и r- угольные призмы вместо старых краев.
    • Эта операция для 4-многогранников также называется бегство, e {p, q, r} = e3{p, q, r} = t0,3{p, q, r} и имеет диаграмму Кокстера CDel node 1.pngCDel p.pngCDel node.pngCDel q.pngCDel node.pngCDel r.pngCDel node 1.png.
  • Аналогично регулярный {p, q, r, s} 5-многогранник раскладывается в новый 5-многогранник с гранями {p, q, r}, {s, r, q}, {p, q} × {} призмы, {s, r} × {} призмы и {p}×{s} дуопризма.
    • Эта операция называется стерилизация, e {p, q, r, s} = e4{p, q, r, s} = t0,4{p, q, r, s} = 2r2r {p, q, r, s} и имеет диаграмму Кокстера CDel node 1.pngCDel p.pngCDel node.pngCDel q.pngCDel node.pngCDel r.pngCDel node.pngCDel s.pngCDel node 1.png.

Общий оператор разложения правильного n-многогранника t0, н-1{p, q, r, ...}. Новые правильные грани добавляются к каждой вершине, а новые призматические многогранники добавляются к каждому разделенному ребру, грани, ... гребень, так далее.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Кокстер, Правильные многогранники (1973), стр. 123. с.210.

Рекомендации

  • Вайсштейн, Эрик В. "Расширение". MathWorld.
  • Кокстер, Х. С. М., Правильные многогранники. 3-е издание, Дувр, (1973) ISBN  0-486-61480-8.
  • Норман Джонсон Равномерные многогранники, Рукопись (1991)
    • N.W. Джонсон: Теория однородных многогранников и сот, Кандидат наук. Диссертация, Университет Торонто, 1966 г.
Операторы многогранников
СемяУсечениеИсправлениеBitruncationДвойнойРасширениеОмнитуркацияЧередования
CDel node 1.pngCDel p.pngУзел CDel n1.pngCDel q.pngУзел CDel n2.pngCDel node 1.pngCDel p.pngCDel node 1.pngCDel q.pngCDel node.pngCDel node.pngCDel p.pngCDel node 1.pngCDel q.pngCDel node.pngCDel node.pngCDel p.pngCDel node 1.pngCDel q.pngCDel node 1.pngCDel node.pngCDel p.pngCDel node.pngCDel q.pngCDel node 1.pngCDel node 1.pngCDel p.pngCDel node.pngCDel q.pngCDel node 1.pngCDel node 1.pngCDel p.pngCDel node 1.pngCDel q.pngCDel node 1.pngCDel узел h.pngCDel p.pngCDel node.pngCDel q.pngCDel node.pngCDel node.pngCDel p.pngCDel узел h.pngCDel q.pngCDel узел h.pngCDel узел h.pngCDel p.pngCDel узел h.pngCDel q.pngCDel узел h.png
Равномерный многогранник-43-t0.svgРавномерный многогранник-43-t01.svgРавномерный многогранник-43-t1.svgРавномерный многогранник-43-t12.svgРавномерный многогранник-43-t2.svgОднородный многогранник-43-t02.pngОднородный многогранник-43-t012.pngРавномерный многогранник-33-t0.pngРавномерный многогранник-43-h01.svgОднородный многогранник-43-s012.png
т0{p, q}
{p, q}
т01{p, q}
т {р, д}
т1{p, q}
г {р, д}
т12{p, q}
2t {p, q}
т2{p, q}
2r {p, q}
т02{p, q}
рр {р, q}
т012{p, q}
tr {p, q}
ht0{p, q}
ч {д, р}
ht12{p, q}
s {q, p}
ht012{p, q}
sr {p, q}