Додекаэдральные соты порядка 4

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Додекаэдральные соты порядка 4
Тип Гиперболические правильные соты
Символ Шлефли {5,3,4}
{5,31,1}
Диаграммы
Коксетера — Дынкина		 node_15node3node4node
node_15node3node4node_h0 ↔ node_15nodesplit1nodes
Ячейки {5,3}
Грани Пятиугольники {5}
Рёберная фигура квадраты {4}
Вершинная фигура
Октаэдр
Двойственные соты Кубические соты порядка 5[англ.]
Группа Коксетера BH3, [5,3,4]
DH3, [5,31,1]
Свойства Regular, квазиправильные соты

В гиперболическом трёхмерном пространстве додекаэдральные соты порядка 4 — это одна из четырёх компактных правильных заполняющих пространство мозаик (или сот). Имея символ Шлефли {5,3,4}, соты имеют четыре додекаэдра вокруг каждого ребра и 8 додекаэдров вокруг каждой вершины в октаэдральном расположении. Вершины сот строятся на 3 ортогональных осях. Двойственным телом сот являются кубические соты порядка 5[англ.].

Геометрические соты — это таким образом заполняющие пространство многогранные ячейки, что не остаётся свободных промежутков. Соты являются примером более общего математического понятия замощения в пространствах любой размерности.

Соты обычно строятся в обычном евклидовом («плоском») пространстве подобно выпуклым однородным сотам[англ.]. Они могут быть построены также в неевклидовых пространствах, такие как гиперболические однородные соты[англ.]. Любой конечный однородный многогранник можно спроецировать на его описанную сферу, чтобы образовать однородные соты на сферическом пространстве.

Описание[править | править код]

Двугранный угол додекаэдра равен ~116.6°, так что невозможно разместить 4 додекаэдра на ребре в евклидовом 3-мерном пространстве. Однако в гиперболическом пространстве для додекаэдра можно подобрать размер так, что его двугранные углы уменьшаются до 90 градусов, а тогда четыре додекаэдра точно заполняют пространство вокруг каждого ребра.

Симметрия[править | править код]

Соты строятся с половинной симметрией, {5,31,1}, с двумя типами (цветами) шестиугольных мозаик в построении Витхоффа. node_15node3node4node_h0 ↔ node_15nodesplit1nodes.

Рисунки[править | править код]

Соты содержат двумерную гиперболическую пятиугольную мозаику порядка 4[англ.], {5,4}


Модель Бельтрами — Клейна

Связанные многогранники и соты[править | править код]

Существует четыре вида правильных компактных сот в гиперболическом 3D-пространстве:

Четыре вида правильных компактных сот в H3

{5,3,4}
{4,3,5}
{3,5,3}
{5,3,5}

Существует пятнадцать видов однородных сот[англ.] в семействе [5,3,4] групп Коксетера, включая эти правильные формы.

Семейство сот [5,3,4]
{5,3,4}
node_15node3node4node 		r{5,3,4}
node5node_13node4node 		t{5,3,4}
node_15node_13node4node 		rr{5,3,4}
node_15node3node_14node 		t0,3{5,3,4}
node_15node3node4node_1 		tr{5,3,4}
node_15node_13node_14node 		t0,1,3{5,3,4}
node_15node_13node4node_1 		t0,1,2,3{5,3,4}
node_15node_13node_14node_1
{4,3,5}
node_14node3node5node 		r{4,3,5}
node4node_13node5node 		t{4,3,5}
node_14node_13node5node 		rr{4,3,5}
node_14node3node_15node 		2t{4,3,5}
node4node_13node_15node 		tr{4,3,5}
node_14node_13node_15node 		t0,1,3{4,3,5}
node_14node_13node5node_1 		t0,1,2,3{4,3,5}
node_14node_13node_15node_1

Существует одиннадцать видов однородных сот[англ.] в разветвлённом семействе [5,31,1] групп Коксетера, включая соты в чередующейся форме. Это построение может быть представлено чередованием (как на шахматной доске) с двумя цветами додекаэдральных ячеек.

Эти соты связаны также с 16-ячейником, кубическими сотами и шестиугольными мозаичными сотами порядка 4[англ.], все имеют октаэдральные вершинные фигуры:

Эти соты являются частью последовательности четырёхмерных многогранников и сот с додекаэдральными ячейками:

{5,3,p}
Пространство S3 H3
Вид Конечные Компактные Паракомпактные Неокомпактные
Название {5,3,3}
node_15node3node3node 		{5,3,4}
node_15node3node4node
node_15nodesplit1nodes 		{5,3,5}
node_15node3node5node 		{5,3,6}
node_15node3node6node
node_15nodesplit1branch 		{5,3,7}
node_15node3node7node 		{5,3,8}
node_15node3node8node
node_15nodesplit1branchlabel4 		... {5,3,∞}
node_15node3nodeinfinnode
node_15nodesplit1branchlabelinfin
Рисунок
Vertex
figure
node_13nodepnode
{3,3}
node_13node3node
{3,4}
node_13node4node
{3,5}
node_13node5node
{3,6}
node_13node6node
{3,7}
node_13node7node
{3,8}
node_13node8node
{3,∞}
node_13nodeinfinnode

Полноусечённые додекаэдральные соты порядка 4[править | править код]

Полноусечённые додекаэдральные соты порядка 4
Тип Однородные соты в гиперболическом пространстве[англ.]
Символ Шлефли r{5,3,4}
r{5,31,1}
Диаграммы
Коксетера — Дынкина		 node5node_13node4node
node5node_13node4node_h0 ↔ node5node_1split1nodes
Ячейки r{5,3}
{3,4}
Грани Треугольники {3}
пятиугольники {5}
Вершинная фигура
куб
Группа Коксетера BH3, [5,3,4]
DH3, [5,31,1]
Свойства Вершинно транзитивные, рёберно транзитивные

Полноусечённые додекаэдральные соты порядка 4', node5node_13node4node, имеют чередующиеся октаэдральные и икосододекаэдральные ячейки с кубом в качестве вершинной фигуры.

Соты можно рассматривать как аналог двумерной гиперболической четырёхпятиугольной мозаики[англ.], r{5,4}

Связанные соты[править | править код]

Существует четыре вида полноусечённых компактных правильных сот:

Четыре полноусечённых правильных компактных сот в H3
Рисунок
Обозначение r{5,3,4}
node5node_13node4node 		r{4,3,5}
node4node_13node5node 		r{3,5,3}
node3node_15node3node 		r{5,3,5}
node5node_13node5node
Вершинная
фигура

Усечённые додекаэдральные соты порядка 4[править | править код]

Усечённые додекаэдральные соты порядка 4
Тип Однородные соты в гиперболическом пространстве[англ.]
Символ Шлефли t{5,3,4}
t{5,31,1}
Диаграммы
Коксетера — Дынкина		 node_15node_13node4node
node_15node_13node4node_h0 ↔ node_15node_1split1nodes
Ячейки t{5,3}
{3,4}
Грани Треугольники {3}
десятиугольники {10}
Вершинная фигура
Квадратная пирамида
Группа Коксетера BH3, [5,3,4]
DH3, [5,31,1]
Свойства Вершинно транзитивные

Усечённые додекаэдральные соты порядка 4, node_15node_13node4node, имеют октаэдральные и усечённые додекаэдральные ячейки с кубом в качестве вершинной фигуры.

Соты можно рассматривать как аналог двумерных гиперболических усечённых пятиугольных мозаик порядка 4[англ.] t{5,4} с гранями в виде усечённых пятиугольников и квадратов:

Связанные соты[править | править код]

Четыре вида усечённых правильных правильных компактных сот в H3
Рисунок
Обозначение t{5,3,4}
node_15node_13node4node 		t{4,3,5}
node_14node_13node5node 		t{3,5,3}
node_13node_15node3node 		t{5,3,5}
node_15node_13node5node
Вершинная
фигура

Биусечённые додекаэдральные соты порядка 4[править | править код]

Биусечённые додекаэдральные соты порядка 4
Биусечённые кубические соты порядка 5
Тип Однородные соты в гиперболическом пространстве[англ.]
Символ Шлефли 2t{5,3,4}
2t{5,31,1}
Диаграммы
Коксетера — Дынкина		 node5node_13node_14node
node5node_13node_14node_h0 ↔ node5node_1split1nodes_11
Ячейки t{3,5}
t{3,4}
Грани Треугольники {3}
квадраты {4}
шестиугольники {6}
Вершинная фигура
Тетраэдр
Группа Коксетера BH3, [5,3,4]
DH3, [5,31,1]
Свойства Вершинно транзитивные

Биусечённые додекаэдральные соты порядка 4 или биусечённые кубические соты порядка 5, node_15node_13node4node, имеют усечённые октаэдры и усечённые икосаэдры в качестве ячеек и тетраэдр в качестве вершинной фигуры.

Связанные соты[править | править код]

Три вида биусечённых правильных компактных сот в H3
Рисунок
Обозначение 2t{4,3,5}
node4node_13node_15node 		2t{3,5,3}
node3node_15node_13node 		2t{5,3,5}
node5node_13node_15node
Вершинная
фигура

Скошенные додекаэдральные соты порядка 4[править | править код]

Скошенные додекаэдральные соты порядка 4
Тип Однородные соты в гиперболическом пространстве[англ.]
Символ Шлефли rr{5,3,4}
rr{5,31,1}
Диаграммы
Коксетера — Дынкина		 node_15node3node_14node
node_15node3node_14node_h0 ↔ node_15nodesplit1nodes_11
Ячейки rr{3,5}
r{3,4}
{}x{4} куб
Грани Треугольники {3}
квадраты {4}
пятиугольники {5}
Вершинная фигура
Треугольная призма
Группа Коксетера BH3, [5,3,4]
DH3, [5,31,1]
Свойства Вершинно транзитивные

Скошенные додекаэдральные соты порядка 4,node_15node3node_14node, имеют ромбоикосододекаэдральные, кубооктаэдральные и кубические ячейки и треугольную призму в качестве вершинной фигуры.

Связанные соты[править | править код]

Скошено-усечённые додекаэдральные соты порядка 4[править | править код]

Скошено-усечённые додекаэдральные соты порядка 4
Тип Однородные соты в гиперболическом пространстве[англ.]
Символ Шлефли tr{5,3,4}
tr{5,31,1}
Диаграммы
Коксетера — Дынкина		 node_15node_13node_14node
node_15node_13node_14node_h0 ↔ node_15node_1split1nodes_11
Ячейки tr{3,5}
t{3,4}
{}x{4} Кубы
Грани квадраты {4}
шестиугольники {6}
десятиугольники {10}
Вершинная фигура
зеркальный сфеноид
Группа Коксетера BH3, [5,3,4]
DH3, [5,31,1]
Свойства Вершинно транзитивные

Скошено-усечённые додекаэдральные соты порядка 4 являются однородными сотами с диаграммой Коксетера — Дынкина node_15node_13node_14node и имеющие зеркальный сфеноид в качестве вершинной фигуры.

Связанные соты[править | править код]

Четыре вида скошено-усечённых правильных компактных сот в H3
Рисунок
Обозначение tr{5,3,4}
node_15node_13node_14node 		tr{4,3,5}
node_14node_13node_15node 		tr{3,5,3}
node_13node_15node_13node 		tr{5,3,5}
node_15node_13node_15node
Вершинная
фигура

Струг-усечённые додекаэдральные соты порядка 4[править | править код]

Струг-усечённые додекаэдральные соты порядка 4
Тип Однородные соты в гиперболическом пространстве[англ.]
Символ Шлефли t0,1,3{5,3,4}
Диаграммы
Коксетера — Дынкина		 node_15node_13node4node_1
Ячейки t{5,3}
rr{3,4}
{}x{10}
{}x{4}
Грани Треугольники {3}
квадраты {4}
десятиугольники {10}
Вершинная фигура
quad пирамида
Группа Коксетера BH3, [5,3,4]
Свойства Вершинно транзитивные

Струг-усечённые додекаэдральные соты порядка 4 — однородные соты с диаграммой Коксетера — Дынкина node_15node_13node4node_1 и четырёхугольной пирамидой в качестве вершинной фигуры.

Связанные соты[править | править код]

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

  • Coxeter. Tables I and II: Regular polytopes and honeycombs // Regular Polytopes[англ.]. — 3rd. ed.. — Dover Publications, 1973. — С. 294–296. — ISBN 0-486-61480-8.
  • Coxeter. Chapter 10: Regular honeycombs in hyperbolic space, Summary tables II,III,IV,V // The Beauty of Geometry: Twelve Essays. — Dover Publications, 1999. — С. 212-213. — ISBN 0-486-40919-8.
  • Jeffrey R. Weeks. Chapter 16-17: Geometries on Three-manifolds I,II // The Shape of Space. — 2nd. — 2002. — ISBN 0-8247-0709-5.
  • N.W. Johnson. Uniform Polytopes. — 1991. — (Manuscript).
    • N.W. Johnson. The Theory of Uniform Polytopes and Honeycombs. — University of Toronto, 1966. — (Ph.D. Dissertation).
    • N.W. Johnson. Chapter 13: Hyperbolic Coxeter groups // Geometries and Transformations. — 2015.
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Додекаэдральные_соты_порядка_4&oldid=136328558