Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




27.01.2021


27.01.2021


27.01.2021


27.01.2021


27.01.2021





Яндекс.Метрика





         » » Операция «Snub»

Операция «Snub»

08.02.2021

Операция snub или отсечение вершин — это операция, применяемая к многогранникам. Термин появился из названий, данных Кеплером двум архимедовым телам — плосконосый куб (cubus simus) и плосконосый додекаэдр (dodecaedron simum). В общем случае плосконосые формы имеют хиральную симметрию двух видов, с ориентацией по часовой стрелке и против часовой стрелки. Согласно названиям Кеплера, отсечение вершин можно рассматривать как растяжение правильного многогранника, когда исходные грани отодвигаются от центра и поворачиваются относительно центров, вместо исходных вершин добавляются многоугольники с центрами в этих вершинах, а пары треугольников заполняют пространство между исходными рёбрами.

Терминологию обобщил Коксетер со слегка другим определением для более широкого множества однородных многогранников.

Операция «snub» Конвея

Джон Конвей исследовал обобщённые операции над многогранниками, определяя то, что называется теперь нотацией Конвея для многогранников, которая может быть применена к многогранникам и мозаикам. Конвей назвал операцию Коксетера semi-snub (полу-snub).

В этой нотации snub определяется как композиция двойственного и gyro операторов, s = d g {displaystyle s=dg} , и это эквивалентно последовательности операторов альтернирования, усечения и ambo. Нотация Конвея избегает операции альтернирования, поскольку та применима только к многогранниками с гранями, имеющими чётное число сторон.

В 4-мерных пространствах Конвей считает, что плосконосый 24-ячейник должен называться полуплосконосым 24-ячейником, поскольку он не представляет альтернированный всеусечённый 24-ячейник, как его аналог в 3-мерном пространстве. Вместо этого он является альтернированным усечённым 24-ячейником.

Операции «snub» Коксетера, правильная и квазиправильная

Терминология «snub» (отсечения вершин) Коксетера несколько отличается и означает альтернированное усечение, по которому плосконосый куб получается операцией snub (отсечение вершин) из кубооктаэдра, а плосконосый додекаэдр — из икосододекаэдра. Это определение используется в названиях двух тел Джонсона — плосконосый двуклиноид и плосконосая квадратная антипризма, а также в названиях многогранников более высокой размерности, таких как 4-мерный плосконосый 24-ячейник, или s{3,4,3}.

Правильный многогранник (или мозаика) с символом Шлефли, { p , q } {displaystyle {egin{Bmatrix}p,qend{Bmatrix}}} и диаграммой Коксетера имеет усечение, определённое как t { p , q } {displaystyle t{egin{Bmatrix}p,qend{Bmatrix}}} с диаграммой , и плосконосую форму, определённую как альтернированное усечение h t { p , q } = s { p , q } {displaystyle ht{egin{Bmatrix}p,qend{Bmatrix}}=s{egin{Bmatrix}p,qend{Bmatrix}}} с диаграммой Коксетера . Это построение требует, чтобы q было чётным.

Квазиправильный многогранник { p q } {displaystyle {egin{Bmatrix}pqend{Bmatrix}}} или r{p,q}, с диаграммой Коксетера или имеет квазиправильное усечение, определённое как t { p q } {displaystyle t{egin{Bmatrix}pqend{Bmatrix}}} или tr{p,q} (с диаграммой Коксетера или ) и квазиправильную плосконосую форму, определённую как альтернированное усечение полного усечения h t { p q } = s { p q } {displaystyle ht{egin{Bmatrix}pqend{Bmatrix}}=s{egin{Bmatrix}pqend{Bmatrix}}} или htr{p,q} = sr{p,q} (с диаграммой Коксетера или ).

Например, плосконосый куб Кеплера получается из квазирегулярного кубооктаэдра с вертикальным символом Шлефли { 4 3 } {displaystyle {egin{Bmatrix}43end{Bmatrix}}} (и диаграммой Коксетера ) и более точно называется плосконосый кубооктаэдр, который выражается символом Шлефли s { 4 3 } {displaystyle s{egin{Bmatrix}43end{Bmatrix}}} (с диаграммой Коксетера ). Плосконосый кубооктаэдр является альтернацией усечённого кубооктаэдра t { 4 3 } {displaystyle t{egin{Bmatrix}43end{Bmatrix}}} ().

Правильные многогранники с чётным порядком вершин также могут быть приведены к плосконосой форме как альтернированное усечение, подобно как плосконосый октаэдр s { 3 , 4 } {displaystyle s{egin{Bmatrix}3,4end{Bmatrix}}} () (и плосконосый тетратетаэдр s { 3 3 } {displaystyle s{egin{Bmatrix}33end{Bmatrix}}} , ) представляет псевдоикосаэдр, правильный икосаэдр с пиритоэдральной симметрией. Плосконосый октаэдр является альтернированной формой усечённого октаэдра, t { 3 , 4 } {displaystyle t{egin{Bmatrix}3,4end{Bmatrix}}} (), или в форме тетраэдральной симметрии: t { 3 3 } {displaystyle t{egin{Bmatrix}33end{Bmatrix}}} и .

Операция отсечения вершин (носов) Коксетера позволяет также определить n-антипризму как s { 2 n } {displaystyle s{egin{Bmatrix}2nend{Bmatrix}}} или s { 2 , 2 n } {displaystyle s{egin{Bmatrix}2,2nend{Bmatrix}}} на основе n-призм t { 2 n } {displaystyle t{egin{Bmatrix}2nend{Bmatrix}}} или t { 2 , 2 n } {displaystyle t{egin{Bmatrix}2,2nend{Bmatrix}}} , а { 2 , n } {displaystyle {egin{Bmatrix}2,nend{Bmatrix}}} является правильным осоэдром, вырожденным многогранником, который является допустимой мозаикой на сфере с двуугольными или луноподобными гранями.

Тот же процесс применим для плосконосых мозаик:

Примеры

Неоднородные плосконосые многогранники

У неоднородных многогранников, для которых в вершины сходятся чётное число рёбер, могут быть отсечены вершины, включая некоторые бесконечные наборы, например:

Однородные плосконосые звёздчатые многогранники Коксетера

Плосконосые звёздчатые многогранники строятся по треугольнику Шварца (p q r) с рациональными зеркалами, в котором все зеркала активны и альтернированы.

Плосконосые многогранники и соты Коксетера в пространствах высокой размерности

В общем случае правильные 4-мерные многогранники с символом Шлефли, { p , q , r } {displaystyle {egin{Bmatrix}p,q,rend{Bmatrix}}} и диаграммой Коксетера имеет плосконосую форму с расширенным символом Шлефли s { p , q , r } {displaystyle s{egin{Bmatrix}p,q,rend{Bmatrix}}} и диаграммой .

Полноусечённый многогранник { p q , r } {displaystyle {egin{Bmatrix}pq,rend{Bmatrix}}} = r{p,q,r}, and has snub symbol s { p q , r } {displaystyle s{egin{Bmatrix}pq,rend{Bmatrix}}} = sr{p,q,r}, and .

Примеры

Существует лишь один однородный плосконосый многогранник в 4-мерном пространстве, Плосконосый 24-ячейник. Правильный двадцатичетырёхъячейник имеет символ Шлефли, { 3 , 4 , 3 } {displaystyle {egin{Bmatrix}3,4,3end{Bmatrix}}} и диаграмму Коксетера , а плосконосый 24-ячейник представляется символом s { 3 , 4 , 3 } {displaystyle s{egin{Bmatrix}3,4,3end{Bmatrix}}} и диаграммой диаграмма Коксетера . Он имеет также построение с более низкой симметрией с индексом 6 как s { 3 3 3 } {displaystyle sleft{{egin{array}{l}333end{array}} ight}} или s{31,1,1} и , и симметрией с индексом 3 как s { 3 3 , 4 } {displaystyle s{egin{Bmatrix}33,4end{Bmatrix}}} или sr{3,3,4}, или .

Связанные Плосконосые 24-ячейные соты модно рассматривать как s { 3 , 4 , 3 , 3 } {displaystyle s{egin{Bmatrix}3,4,3,3end{Bmatrix}}} или s{3,4,3,3}, , тело с более низкой симметрией как s { 3 3 , 4 , 3 } {displaystyle s{egin{Bmatrix}33,4,3end{Bmatrix}}} или sr{3,3,4,3} ( или ), и с наименьшей симметрией как s { 3 3 3 3 } {displaystyle sleft{{egin{array}{l}3333end{array}} ight}} или s{31,1,1,1} ().

Евклидовыми сотами являются альтернированные шестиугольные пластинчатые соты, s{2,6,3} () или sr{2,3,6} () или sr{2,3[3]} ().

Другими евклидовыми (равнорёберными) сотами являются альтернированные квадратные пластинчатые соты s{2,4,4} (and ) или sr{2,41,1} ():

Единственными однородными плосконосыми гиперболическими сотами являются плосконосые шестиугольные мозаичные соты, s{3,6,3} и , которые можно построить также как Альтернированные шестиугольные мозаичные соты, h{6,3,3}, . It is also constructed as s{3[3,3]} and .

Другими гиперболическими (равнорёберными) сотами являются плосконосые октаэдральные соты порядка 4, s{3,4,4} и .