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正則多胞體


多胞體為正則(具有施萊夫利符號 {p,q,r})和有限的必要條件是

 cos(pi/q)<sin(pi/p)sin(pi/r).

透過考慮滿足此條件的六個圖形可以確定充分性

存在十六個正則多胞體,其中六個是凸的(Wells 1986,第 68 頁),十個是星形的(Wells 1991,第 209 頁)。正則凸多胞體有四種主要的對稱軸型別,並且在與這些軸正交的三維空間中的投影可以稱為“規範”投影。

在六個正則凸多胞體中,通常認為有五個類似於柏拉圖立體:4-單體(超四面體),4-交叉多胞體(超八面體),4-立方體(超立方體),600-胞體(超二十面體)和 120-胞體(超十二面體)。然而,24-胞體在更高或更低維度空間中沒有完全的類比物。五胞體24-胞體是自對偶的,16-胞體超正方體的對偶,600-胞體120-胞體彼此對偶。

凸正則多胞體在下表中列出(Coxeter 1969,第 414 頁;Wells 1991,第 210 頁)。

這裡,N_0多面體頂點的數量,N_1多胞形稜的數量,N_2的數量,並且 N_3 是胞體的數量。這些量滿足恆等式

 N_0-N_1+N_2-N_3=0,

這是多面體公式的一個版本。

StarPolychoron1
StarPolychoron2
StarPolychoron3
StarPolychoron4

正則星形多胞體被 Normal Johnson 稱為施萊夫利-赫斯多胞體,並且是四個正則星形多面體,即開普勒-泊松多面體的類似物。

十個正則星形多胞體中的九個可以透過刻面 {3,3,5} 獲得。第十個,{5/2,3,3},可以透過刻面 {5,3,3} 獲得。此外,在十個正則星形多胞體中,有幾個共享相同的稜:{3,3,5}, {3,5,5/2}, {5,5/2,5}, and {5,3,5/2}; {3,3,5/2}, {3,5/2,5}, {5/2,5,5/2}, and {5/2,3,5}; and {5/2,5,3} and {5,5/2,3}. {5/2,3,3} 不與其他任何正則多胞體共享稜。因此,上面僅示出了十個正則星形多胞體的四種不同投影(到任何給定平面或三維空間中)。


另請參閱

16-胞體, 24-胞體, 120-胞體, 600-胞體, 交叉多胞體, 超立方體, 五胞體, 多胞體, 正多邊形, 正多面體, 星形多面體, 超正方體

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參考文獻

Coxeter, H. S. M. "正則和半正則多胞形 I." Math. Z. 46, 380-407, 1940.Coxeter, H. S. M. 幾何學導論,第二版 New York: Wiley, 1969.Wells, D. 企鵝好奇和有趣的數字詞典。 Middlesex, England: Penguin Books, p. 68, 1986.Wells, D. 企鵝好奇和有趣的幾何學詞典。 London: Penguin, 1991.

在 中被引用

正則多胞體

請引用為

Weisstein, Eric W. "正則多胞體。" 來自 —— 資源。 https://mathworld.tw/RegularPolychoron.html

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