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無限邊形


無限邊形是 正多邊形 定義的擴充套件,適用於具有無限條邊的圖形。其 施萊夫利符號{infty}

無限邊形可以在 雙曲平面 上產生正鑲嵌。這是透過讓正多邊形的每條邊都具有長度 s,並且多邊形的每個內角為 theta 來實現的。然後構造三角形 ABC,其中 C 是邊的中點,B 是相鄰的頂點,A 是多邊形的中心。這是一個 直角三角形,直角位於 C。但是邊 a 的長度是 s/2,角 Btheta/2。邊 c 的長度,即外接圓的半徑,可以使用曲率為 -1 的常曲率曲面上的直角三角形的標準公式確定:

tanhc=tanhasecB
(1)
=tanh(1/2s)sec(1/2theta).
(2)

sec(theta/2) 的值永遠不小於 1,而 tanh(s/2) 的值隨著 s 的增大從零增加到一。僅對於 s 的小值,tanhc 小於 1,這對於 c 的任何實數值都必須如此。因此,透過使 s 足夠大,該圖形具有無限條邊,並且是無限邊形。如果 tanh(s/2)sec(theta/2)=1,則該圖形內接於等距圓。如果該值大於 1,則該圖形內接於超迴圈或等距曲線。

為了用無限邊形鑲嵌 雙曲平面,選擇施萊夫利符號 {infty,p},表示在每個頂點處匯聚 p 個無限邊形。內角 theta 然後等於 2pi/p。要找到最小邊長,請解方程

 1=tanh(s/2)sec(theta/2)=tanh(s/2)sec(pi/p).
(3)

例如,如果 p=3,則

 s=2tanh^(-1)(1/2)=ln3.
(4)

當然,更長的邊長也可以用於此鑲嵌。

球面上沒有無限邊形,但歐幾里得平面上存在用施萊夫利符號 {infty,2} 的無限邊形進行的退化正鑲嵌。為了構造它,將一條線段分成相等的線段,這些線段是無限邊形的邊。內角是 pi,並且鑲嵌平面的兩個無限邊形的內部是該線段任一側的兩個半平面。


另請參閱

, 正多邊形

此條目由 Robert A. Russell 貢獻

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參考文獻

Coxeter, H. S. M. "雙曲空間中的正蜂巢。" 收錄於 國際數學家大會論文集,1954 年,阿姆斯特丹,第 3 卷。 Groningen, Netherlands: Noordhoff, pp. 155-169, 1956. 重印為第 10 章,收錄於 幾何之美:十二篇論文。 New York: Dover, pp. 200-214, 1999.Coxeter, H. S. M. 正多胞形,第 3 版。 New York: Dover, p. 45, 1973.Coxeter, H. S. M. "圓的各種定義。" §11.1 收錄於非歐幾何,第 6 版。 Washington, DC: Math. Assoc. Amer., p. 213, 1988.Leys, J. "Jos Leys 的分形:雙曲 05。" http://www.josleys.com/Hyp143.htm.Schwartzman, S. 數學詞彙:英語數學術語的詞源詞典。 Washington, DC: Math. Assoc. Amer., 1994.

在 上被引用

無限邊形

請引用為

Russell, Robert A. "無限邊形。" 來自 —— 資源,由 Eric W. Weisstein 建立。 https://mathworld.tw/Apeirogon.html

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