Чилиагон

Многоугольник с 1000 гранями
Правильный тысячеугольник
Правильный тысячеугольник
ТипПравильный многоугольник
Ребра и вершины1000
Символ Шлефли{1000}, т{500}, тт{250}, тт{125}
Диаграммы Кокстера–Дынкина
Группа симметрииДвугранный (D 1000 ), порядок 2×1000
Внутренний угол ( градусы )179.64°
ХарактеристикиВыпуклый , циклический , равносторонний , изогональный , изотоксальный
Двойной полигонСебя
Целый правильный тысячеугольник визуально неотличим от круга. Нижняя часть — часть правильного тысячеугольника, в 200 раз больше меньшего, с выделенными вершинами.

В геометрии хилиагон ( / ˈ k ɪ l i ə ɡ ɒ n / ) или 1000-гонмногоугольник с 1000 сторонами. Философы обычно ссылаются на хилиагоны , чтобы проиллюстрировать идеи о природе и работе мысли, смысла и ментального представления.

Правильный тысячеугольник

Правильный тысячеугольник обозначается символом Шлефли {1000} и может быть построен как усеченный 500-угольник, t{500}, или дважды усеченный 250-угольник, tt {250}, или трижды усеченный 125-угольник, ttt{125}.

Величина каждого внутреннего угла правильного тысячеугольника равна 179°38'24" или рад. Площадь правильного тысячеугольника со сторонами длиной a определяется по формуле 499 π 500 {\displaystyle {\frac {499\pi }{500}}}

А = 250 а 2 детская кроватка π 1000 79577.2 а 2 {\displaystyle A=250a^{2}\cot {\frac {\pi }{1000}}\simeq 79577.2\,a^{2}}

Этот результат отличается от площади описанной окружности менее чем на 4 части на миллион .

Поскольку 1000 = 2 3 × 5 3 , число сторон не является ни произведением различных простых чисел Ферма , ни степенью двойки. Таким образом, правильный хилиагион не является конструируемым многоугольником . Более того, его даже невозможно построить с помощью трисектрисы угла, поскольку число сторон не является ни произведением различных простых чисел Пьерпонта , ни произведением степеней двойки и тройки. Поэтому построение хилиагона требует других методов, таких как квадратриса Гиппия , архимедова спираль или другие вспомогательные кривые. Например, угол в 9° можно сначала построить с помощью циркуля и линейки, который затем можно дважды разделить на пять равных частей с помощью вспомогательной кривой, чтобы получить требуемый внутренний угол в 21'36".

Философское применение

Рене Декарт использует тысячеугольник в качестве примера в своем Шестом размышлении , чтобы продемонстрировать разницу между чистым мышлением и воображением. Он говорит, что когда человек думает о тысячеугольнике, он «не представляет себе тысячу сторон и не видит их так, как если бы они присутствовали» перед ним – как он делает это, когда человек представляет себе треугольник, например. Воображение конструирует «спутанное представление», которое ничем не отличается от того, которое оно конструирует о тысячеугольнике (многоугольнике с десятью тысячами сторон). Однако он ясно понимает, что такое тысячеугольник, так же как он понимает, что такое треугольник, и он способен отличить его от тысячеугольника. Следовательно, интеллект не зависит от воображения, утверждает Декарт, поскольку он способен представлять ясные и отчетливые идеи, когда воображение неспособно на это. [1] Философ Пьер Гассенди , современник Декарта, критиковал эту интерпретацию, полагая, что, хотя Декарт мог представить себе тысячеугольник, он не мог его понять: можно «понять, что слово «тысячеугольник» обозначает фигуру с тысячью углов, [но] это всего лишь значение термина, и из этого не следует, что вы понимаете тысячу углов фигуры лучше, чем вы их себе представляете». [2]

Пример тысячеугольника также упоминается другими философами. Дэвид Юм указывает, что «невозможно для глаза определить углы тысячеугольника, равные 1,996 прямым углам, или сделать какое-либо предположение, приближающееся к этой пропорции». [3] Готфрид Лейбниц комментирует использование тысячеугольника Джоном Локком , отмечая, что можно иметь представление о многоугольнике, не имея его изображения, и, таким образом, отличая идеи от изображений. [4] Иммануил Кант вместо этого ссылается на эннеаконтагексагон (96-угольник), но отвечает на тот же вопрос, поднятый Декартом. [5]

Анри Пуанкаре использует тысячеугольник в качестве доказательства того, что «интуиция не обязательно основана на свидетельствах чувств», поскольку «мы не можем представить себе тысячеугольник, и тем не менее мы рассуждаем интуитивно о многоугольниках вообще, которые включают тысячеугольник как частный случай». [6]

Вдохновленные примером Декарта с тысячеугольником, Родерик Чизхолм и другие философы 20-го века использовали похожие примеры, чтобы доказывать схожие моменты. « Пестрая курица » Чизхолма, которой не нужно иметь определенное количество пятнышек, чтобы ее можно было успешно представить, является, пожалуй, самой известной из них. [7]

Симметрия

Симметрии правильного хилиагона. Голубые линии показывают подгруппы индекса 2. 4 подграфа в рамках позиционно связаны подгруппами индекса 5.

Правильный хилиагон имеет двугранную симметрию Dih 1000 порядка 2000, представленную 1000 линиями отражения. Dih 1000 имеет 15 двугранных подгрупп: Dih 500 , Dih 250 , Dih 125 , Dih 200 , Dih 100 , Dih 50 , Dih 25 , Dih 40 , Dih 20 , Dih 10 , Dih 5 , Dih 8 , Dih 4 , Dih 2 и Дих 1 . Он также имеет еще 16 циклических симметрий в качестве подгрупп: Z 1000 , Z 500 , Z 250 , Z 125 , Z 200 , Z 100 , Z 50 , Z 25 , Z 40 , Z 20 , Z 10 , Z 5 , Z 8 , Z 4 , Z 2 и Z 1 , где Z n представляет собой вращательную симметрию π/ n радиан.

Джон Конвей обозначает эти низшие симметрии буквой, а порядок симметрии следует за буквой. [8] Он дает d (диагональ) с зеркальными линиями, проходящими через вершины, p с зеркальными линиями, проходящими через ребра (перпендикулярно), i с зеркальными линиями, проходящими как через вершины, так и через ребра, и g для вращательной симметрии. a1 обозначает отсутствие симметрии.

Эти более низкие симметрии допускают степени свободы при определении нерегулярных хилиагонов. Только подгруппа g1000 не имеет степеней свободы, но может рассматриваться как направленные ребра .

Хилиаграм

Хилиаграмма — это 1000-сторонний звездчатый многоугольник . Существует 199 правильных форм [a], заданных символами Шлефли вида {1000/ n }, где n — целое число от 2 до 500, взаимно простое с 1000. В остальных случаях также существует 300 правильных звездчатых фигур .

Например, правильный звездный многоугольник {1000/499} состоит из 1000 почти радиальных ребер. Каждая звездная вершина имеет внутренний угол 0,36 градуса. [b]

{1000/499}

Центральная зона с муаровыми узорами

Смотрите также

Примечания

  1. ^ 199 = 500 случаев − 1 (выпуклый) − 100 (кратно 5) − 250 (кратно 2) + 50 (кратно 2 и 5)
  2. ^ 0,36=180(1-2/(1000/499))=180(1-998/1000)=180(2/1000)=180/500

Ссылки

  1. Размышление VI Декарта (перевод на английский язык).
  2. ^ Сепкоски, Дэвид (2005). «Номинализм и конструктивизм в математической философии семнадцатого века». Historia Mathematica . 32 : 33–59. doi : 10.1016/j.hm.2003.09.002 .
  3. Дэвид Юм, Философские труды Дэвида Юма , том 1, Black and Tait, 1826, стр. 101.
  4. Джонатан Фрэнсис Беннетт (2001), Учимся у шести философов: Декарта, Спинозы, Лейбница, Локка, Беркли, Юма , том 2, Oxford University Press, ISBN 0198250924 , стр. 53. 
  5. Иммануил Кант, «Об открытии», перевод Генри Эллисона, в «Теоретической философии после 1791 года », под ред. Генри Эллисона и Питера Хита, Cambridge UP, 2002 [Akademie 8:121].
  6. Анри Пуанкаре (1900) «Интуиция и логика в математике» в книге Уильяма Брэгга Эвальда (ред.) От Канта до Гильберта: первоисточник по основаниям математики , том 2, Oxford University Press, 2007, ISBN 0198505361 , стр. 1015. 
  7. ^ Родерик Чисхолм, «Проблема пестрой курицы», Mind 51 (1942): стр. 368–373. «Все эти проблемы являются потомками аргумента Декарта о «тысячелетии» в шестой части его «Размышлений»» (Джозеф Хит, « Следуя правилам: практическое рассуждение и деонтическое ограничение» , Оксфорд: OUP, 2008, стр. 305, примечание 15).
  8. ^ Симметрии вещей , Глава 20
  • тысячеугольник
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Chiliagon&oldid=1254959120"