Додекаэдрические соты 5-го порядка

Правильная мозаика гиперболического 3-мерного пространства
Додекаэдрические соты 5-го порядка

Перспективная проекция из
центра модели диска Пуанкаре
ТипГиперболические регулярные соты
Однородные гиперболические соты
Символ Шлефли{5,3,5}
т 0 {5,3,5}
Диаграмма Коксетера-Дынкина
Клетки{5,3} ( правильный додекаэдр )
Лица{5} ( пятиугольник )
Крайняя фигура{5} (пятиугольник)
Вершинная фигура
икосаэдр
ДвойнойСамодвойственный
Группа КоксетераК 3 , [5,3,5]
ХарактеристикиОбычный

В гиперболической геометрии додекаэдрические соты порядка 5 являются одними из четырех компактных правильных заполняющих пространство мозаик (или сот ) в гиперболическом 3-мерном пространстве . С символом Шлефли {5,3,5} они имеют пять додекаэдрических ячеек вокруг каждого ребра , а каждая вершина окружена двадцатью додекаэдрами. Их вершинная фигураикосаэдр .

Геометрические соты — это заполнение пространства многогранными или более многомерными ячейками , так что нет никаких пробелов. Это пример более общей математической мозаики или тесселяции в любом количестве измерений.

Соты обычно строятся в обычном евклидовом («плоском») пространстве, как выпуклые однородные соты . Они также могут быть построены в неевклидовых пространствах , как гиперболические однородные соты . Любой конечный однородный многогранник может быть спроецирован на его описанную сферу , чтобы сформировать однородные соты в сферическом пространстве.

Описание

Двугранный угол евклидова правильного додекаэдра составляет ~116,6°, поэтому не более трех из них могут поместиться вокруг ребра в евклидовом 3-пространстве. В гиперболическом пространстве, однако, двугранный угол меньше, чем в евклидовом пространстве, и зависит от размера фигуры; наименьший возможный двугранный угол составляет 60° для идеального гиперболического правильного додекаэдра с бесконечно длинными ребрами. Додекаэдры в этих додекаэдрических сотах имеют такой размер, что все их двугранные углы составляют ровно 72°.

Изображения

Это аналог двухмерной гиперболической пятиугольной мозаики порядка 5 , {5,5}

В трехмерном гиперболическом пространстве имеется четыре правильных компактных соты:

Четыре правильные компактные соты в H 3

{5,3,4}

{4,3,5}

{3,5,3}

{5,3,5}

Есть еще одна сота в гиперболическом 3-пространстве, называемая додекаэдрической сотой порядка 4 , {5,3,4}, которая имеет только четыре додекаэдра на ребро. Эти соты также связаны с 120-ячейкой , которую можно рассматривать как соту в положительно искривленном пространстве (поверхность 4-мерной сферы), с тремя додекаэдрами на каждом ребре, {5,3,3}. Наконец, додекаэдрический дитоп , {5,3,2} существует на 3-сфере , с 2 полусферическими ячейками.

В семействе групп Коксетера [5,3,5] имеется девять однородных сот , включая эту правильную форму. Также битусеченная форма, t 1,2 {5,3,5},, все ячейки этих сот имеют форму усеченного икосаэдра .

[5,3,5] семейные соты
{5,3,5}
г{5,3,5}
т{5,3,5}
рр{5,3,5}
т 0,3 {5,3,5}
2т{5,3,5}
тр{5,3,5}
т 0,1,3 {5,3,5}
т 0,1,2,3 {5,3,5}

Пространство Зейферта–Вебера представляет собой компактное многообразие , которое может быть образовано как факторпространство додекаэдрических сот пятого порядка.

Эти соты являются частью последовательности полихор и сот с вершинными фигурами в виде икосаэдра :

{p,3,5} многогранники
КосмосС 3Н 3
ФормаКонечныйКомпактныйПаракомпактныйНекомпактный
Имя{3,3,5}
{4,3,5}
{5,3,5}
{6,3,5}
{7,3,5}
{8,3,5}
... {∞,3,5}
Изображение
Клетки
{3,3}

{4,3}

{5,3}

{6,3}

{7,3}

{8,3}

{∞,3}

Эти соты являются частью последовательности правильных многогранников и сот с додекаэдрическими ячейками:

{5,3,p} многогранники
КосмосС 3Н 3
ФормаКонечныйКомпактныйПаракомпактныйНекомпактный
Имя{5,3,3}{5,3,4}{5,3,5}{5,3,6}{5,3,7}{5,3,8}... {5,3,∞}
Изображение
Вершинная
фигура

{3,3}

{3,4}

{3,5}

{3,6}

{3,7}

{3,8}

{3,∞}
{p,3,p} обычные соты
КосмосС 3Евклидово E 3Н 3
ФормаКонечныйАффинныйКомпактныйПаракомпактныйНекомпактный
Имя{3,3,3}{4,3,4}{5,3,5}{6,3,6}{7,3,7}{8,3,8}... {∞,3,∞}
Изображение
Клетки
{3,3}

{4,3}

{5,3}

{6,3}

{7,3}

{8,3}

{∞,3}
Вершинная
фигура

{3,3}

{3,4}

{3,5}

{3,6}

{3,7}

{3,8}

{3,∞}

Выпрямленные додекаэдрические соты порядка 5

Выпрямленные додекаэдрические соты порядка 5
ТипРавномерные соты в гиперболическом пространстве
Символ Шлефлиг{5,3,5}
т 1 {5,3,5}
Диаграмма Коксетера
Клеткиг{5,3}
{3,5}
Лицатреугольник {3}
пятиугольник {5}
Вершинная фигура
пятиугольная призма
Группа Коксетера К ¯ 3 {\displaystyle {\overline {K}}_{3}} , [5,3,5]
ХарактеристикиВершинно-транзитивный, реберно-транзитивный

Выпрямленные додекаэдрические соты порядка 5 ,, имеет чередующиеся ячейки икосаэдра и икосододекаэдра , с вершинной фигурой в виде пятиугольной призмы .

Его можно рассматривать как аналог двухмерной гиперболической пятиугольной мозаики порядка 4 , r{5,5}

Существует четыре вида ректифицированных компактных регулярных сот:

Четыре ректифицированных регулярных компактных сот в H 3
Изображение
Символыг{5,3,4}
г{4,3,5}
г{3,5,3}
г{5,3,5}
Вершинная
фигура
р{п,3,5}
КосмосС 3Н 3
ФормаКонечныйКомпактныйПаракомпактныйНекомпактный
Имяг{3,3,5}
г{4,3,5}

г{5,3,5}
г{6,3,5}

г{7,3,5}
... г{∞,3,5}

Изображение
Клетки

{3,5}

г{3,3}

г{4,3}

г{5,3}

г{6,3}

г{7,3}

г{∞,3}

Усеченный додекаэдрический сотовый ряд 5-го порядка

Усеченный додекаэдрический сотовый ряд 5-го порядка
ТипРавномерные соты в гиперболическом пространстве
Символ Шлефлит{5,3,5}
т 0,1 {5,3,5}
Диаграмма Коксетера
Клеткит{5,3}
{3,5}
Лицатреугольник {3}

декагон {10}

Вершинная фигура
пятиугольная пирамида
Группа Коксетера К ¯ 3 {\displaystyle {\overline {K}}_{3}} , [5,3,5]
ХарактеристикиВершинно-транзитивный

Усеченный додекаэдрический сотовый ряд 5-го порядка ,, имеет ячейки икосаэдра и усеченного додекаэдра , с вершинной фигурой в виде пятиугольной пирамиды .

Четыре усеченных правильных компактных соты в H 3
Изображение
Символыт{5,3,4}
т{4,3,5}
т{3,5,3}
т{5,3,5}
Вершинная
фигура

Усеченные додекаэдрические соты порядка 5

Усеченные додекаэдрические соты порядка 5
ТипРавномерные соты в гиперболическом пространстве
Символ Шлефли2т{5,3,5}
т 1,2 {5,3,5}
Диаграмма Коксетера
Клеткит{3,5}
Лицапятиугольник {5}
шестиугольник {6}
Вершинная фигура
тетрагональный двуклиновидный
Группа Коксетера 2 × К ¯ 3 {\displaystyle 2\times {\overline {K}}_{3}} , [[5,3,5]]
ХарактеристикиВершинно-транзитивный, реберно-транзитивный, ячеично-транзитивный

Усеченные додекаэдрические соты порядка 5 ,, имеет ячейки в форме усеченного икосаэдра , с тетрагональной двуклиновидной вершинной фигурой .

Три усеченных компактных сота в H 3
Изображение
Символы2т{4,3,5}
2т{3,5,3}
2т{5,3,5}
Вершинная
фигура

Додекаэдрические соты с клиновидным порядком 5

Додекаэдрические соты с клиновидным порядком 5
ТипРавномерные соты в гиперболическом пространстве
Символ Шлефлирр{5,3,5}
т 0,2 {5,3,5}
Диаграмма Коксетера
Клеткирр{5,3}
г{3,5}
{}x{5}
Лицатреугольник {3}
квадрат {4}
пятиугольник {5}
Вершинная фигура
клин
Группа Коксетера К ¯ 3 {\displaystyle {\overline {K}}_{3}} , [5,3,5]
ХарактеристикиВершинно-транзитивный

Скошенные додекаэдрические соты порядка 5 ,, имеет ячейки ромбоикосододекаэдра , икосододекаэдра и пентагональной призмы с клиновидной вершиной .

Четыре регулярных компактных сота с кантеллированными ячейками в H 3
Изображение
Символырр{5,3,4}
рр{4,3,5}
рр{3,5,3}
рр{5,3,5}
Вершинная
фигура

Кантиусечённые додекаэдрические соты порядка 5

Кантиусечённые додекаэдрические соты порядка 5
ТипРавномерные соты в гиперболическом пространстве
Символ Шлефлитр{5,3,5}
т 0,1,2 {5,3,5}
Диаграмма Коксетера
Клеткитр{5,3}
т{3,5}
{}x{5}
Лицаквадрат {4}
пятиугольник {5}
шестиугольник {6}
десятиугольник {10}
Вершинная фигура
зеркальный клиновидный
Группа Коксетера К ¯ 3 {\displaystyle {\overline {K}}_{3}} , [5,3,5]
ХарактеристикиВершинно-транзитивный

Усеченные додекаэдрические соты порядка 5 ,, имеет ячейки в форме усеченного икосододекаэдра , усеченного икосаэдра и пентагональной призмы с зеркально отраженной клиновидной вершиной .

Четыре усеченных регулярных компактных сота в H 3
Изображение
Символытр{5,3,4}
тр{4,3,5}
тр{3,5,3}
тр{5,3,5}
Вершинная
фигура

Додекаэдрические соты 5-го порядка.

Додекаэдрические соты 5-го порядка.
ТипРавномерные соты в гиперболическом пространстве
Символ Шлефлит 0,3 {5,3,5}
Диаграмма Коксетера
Клетки{5,3}
{}x{5}
Лицаквадрат {4}
пятиугольник {5}
Вершинная фигура
треугольная антипризма
Группа Коксетера | , [[5,3,5]] 2 × К ¯ 3 {\displaystyle 2\times {\overline {K}}_{3}}
ХарактеристикиВершинно-транзитивный, реберно-транзитивный

Додекаэдрические соты 5-го порядка ,, имеет ячейки в виде додекаэдра и пентагональной призмы , с вершинной фигурой в виде треугольной антипризмы .

Три регулярных компактных сотовых сота в H 3
Изображение
Символыт 0,3 {4,3,5}
т 0,3 {3,5,3}
т0,3{5,3,5}
Вершинная
фигура

Ранцитусечённый додекаэдрический сотовый ряд 5-го порядка

Ранцитусечённый додекаэдрический сотовый ряд 5-го порядка
ТипРавномерные соты в гиперболическом пространстве
Символ Шлефлит 0,1,3 {5,3,5}
Диаграмма Коксетера
Клеткит{5,3}
рр{5,3}
{}x{5}
{}x{10}
Лицатреугольник {3}
квадрат {4}
пятиугольник {5}
десятиугольник {10}
Вершинная фигура
равнобедренно-трапециевидная пирамида
Группа Коксетера К ¯ 3 {\displaystyle {\overline {K}}_{3}} , [5,3,5]
ХарактеристикиВершинно-транзитивный

Усеченные додекаэдрические соты порядка 5 ,, имеет ячейки усеченного додекаэдра , ромбоикосододекаэдра , пентагональной призмы и декагональной призмы с вершиной в виде равнобедренной трапециевидной пирамиды .

Ранцикантеллированные додекаэдрические соты порядка 5 эквивалентны ранцикантеллированным додекаэдрическим сотам порядка 5.

Четыре усеченных регулярных компактных сотовых ячейки в H 3
Изображение
Символыт 0,1,3 {5,3,4}
т 0,1,3 {4,3,5}
т 0,1,3 {3,5,3}
т0,1,3{5,3,5}
Вершинная
фигура

Всеусеченные додекаэдрические соты 5-го порядка

Всеусеченные додекаэдрические соты 5-го порядка
ТипРавномерные соты в гиперболическом пространстве
Символ Шлефлит 0,1,2,3 {5,3,5}
Диаграмма Коксетера
Клеткитр{5,3}
{}x{10}
Лицаквадрат {4}
шестиугольник {6}
десятиугольник {10}
Вершинная фигура
филлик дисфеноидный
Группа Коксетера | , [[5,3,5]] 2 × К ¯ 3 {\displaystyle 2\times {\overline {K}}_{3}}
ХарактеристикиВершинно-транзитивный

Усеченные додекаэдрические соты порядка 5 ,, имеет ячейки в форме усеченного икосододекаэдра и декагональной призмы , с вершинной фигурой в виде филлитового двуклиновидного треугольника .

Три усеченных регулярных компактных сота в H 3
Изображение
Символыт 0,1,2,3 {4,3,5}
т 0,1,2,3 {3,5,3}
т0,1,2,3{5,3,5}
Вершинная
фигура

Смотрите также

Ссылки

  • Коксетер , Правильные многогранники , 3-е изд., Dover Publications, 1973. ISBN  0-486-61480-8 . (Таблицы I и II: Правильные многогранники и соты, стр. 294–296)
  • Коксетер , Красота геометрии: Двенадцать эссе , Dover Publications, 1999 ISBN 0-486-40919-8 (Глава 10: Регулярные соты в гиперболическом пространстве, Сводные таблицы II, III, IV, V, стр. 212-213) 
  • Норман Джонсон Однородные многогранники , Рукопись
    • NW Johnson : Теория однородных многогранников и сот , докторская диссертация, Университет Торонто, 1966 г.
    • NW Johnson: Геометрии и преобразования , (2018) Глава 13: Гиперболические группы Коксетера
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Порядок-5_додекаэдрических_сот&oldid=1238389195"