В геометрии , то символ Wythoff является обозначением , представляющим собой построение визофф из более равномерного многогранника или плоской черепицы в пределах треугольника Шварца . Впервые он был использован Кокстером , Лонге-Хиггинсом и Миллером при перечислении однородных многогранников. Позже диаграмма Кокстера была разработана для обозначения однородных многогранников и сот в n-мерном пространстве внутри фундаментального симплекса.
Символ Wythoff состоит из трех цифр и вертикальной черты. Он представляет собой один однородный многогранник или мозаику, хотя одна и та же мозаика / многогранник может иметь разные символы Wythoff от разных генераторов симметрии. Например, обычный куб можно представить как 3 | 2 4 с симметрией O h и 2 4 | 2 как квадратная призма с 2 цветами и симметрией D 4h , а также 2 2 2 | с 3 цветами и симметрией D 2h .
С небольшим расширением символ Уайтхоффа можно применить ко всем однородным многогранникам. Однако методы построения не приводят ко всем однородным мозаикам в евклидовом или гиперболическом пространстве.
Описание [ править ]
Конструкция Wythoff начинается с выбора образующей точки на фундаментальном треугольнике. Если расстояние до этой точки от каждой из сторон не равно нулю, точка должна быть выбрана на равном расстоянии от каждого края. Затем проводится перпендикулярная линия между точкой образующей и каждой гранью, на которой она не лежит.
Три числа в символ, Wythoff в р , д и г , представляют собой углы треугольника Шварца , используемого в конструкции, которые являются π / р , π / д и π / г радиан соответственно. Треугольник также представлен теми же числами, написанными ( p q r ). Вертикальная черта в символе указывает категориальное положение точки генератора в основном треугольнике в соответствии со следующим:
- p | q r указывает на то, что образующая лежит на углу p ,
- p q | r указывает, что образующая находится на границе между p и q ,
- p q r | указывает, что образующая находится внутри треугольника.
В этих обозначениях зеркала обозначаются порядком отражения противоположной вершины. Значения p , q , r перечислены перед полосой, если соответствующее зеркало активно.
Специальное использование - символ | p q r, который предназначен для случая, когда все зеркала активны, но нечетные отраженные изображения игнорируются. Полученная фигура имеет только вращательную симметрию.
Точка генератора может быть включена или выключена для каждого зеркала, активирована она или нет. Это различие создает 8 (2³) возможных форм, пренебрегая той, где точка генератора находится на всех зеркалах.
Символ Wythoff функционально подобен более общей диаграмме Кокстера-Дынкина , в которой каждый узел представляет собой зеркало, а дуги между ними - отмеченные числами - углы между зеркалами. (Дуга, представляющая прямой угол, опускается.) Узел обведен кружком, если образующая точка не находится на зеркале.
Примеры сферических, евклидовых и гиперболических мозаик на прямоугольных треугольниках [ править ]
Основные треугольники нарисованы чередующимися цветами как зеркальные изображения. Последовательность треугольников ( p 3 2) изменится с сферической ( p = 3, 4, 5) на евклидову ( p = 6) и гиперболическую ( p ≥ 7). Гиперболические мозаики показаны в виде проекции диска Пуанкаре .
| Символ Wythoff | q | п 2 | 2 q | п | 2 | p q | 2 п | q | p | q 2 | p q | 2 | p q 2 | | | p q 2 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Диаграмма Кокстера |     | | | | | | |  |
| Фигура вершины | p q | q .2 p. 2 p | стр . q . стр . q | стр .2 q .2 q | q p | стр. 4. q .4 | 4.2 п. 2 кв. | 3.3. стр. 3. q |
| Фонд. треугольники | 7 форм и пренебрежение | |||||||
(4 3 2) | 3 | 4 2 4 3 | 2 3 | 4 3.8.8 | 2 | 4 3 3.4.3.4 | 2 4 | 3 4.6.6 | 4 | 3 2 3 4 | 4 3 | 2 3.4.4.4 | 4 3 2 | 4.6.8 | | 4 3 2 3.3.3.3.4 |
| (5 3 2) | 3 | 5 2 5 3 | 2 3 | 5 3.10.10 | 2 | 5 3 3.5.3.5 | 2 5 | 3 5.6.6 | 5 | 3 2 3 5 | 5 3 | 2 3.4.5.4 | 5 3 2 | 4.6.10 | | 5 3 2 3.3.3.3.5 |
| (6 3 2) | 3 | 6 2 6 3 | 2 3 | 6 3.12.12 | 2 | 6 3 3.6.3.6 | 2 6 | 3 6.6.6 | 6 | 3 2 3 6 | 6 3 | 2 3.4.6.4 | 6 3 2 | 4.6.12 | | 6 3 2 3.3.3.3.6 |
| (7 3 2) | 3 | 7 2 7 3 | 2 3 | 7 3.14.14 | 2 | 7 3 3.7.3.7 | 2 7 | 3 7.6.6 | 7 | 3 2 3 7 | 7 3 | 2 3.4.7.4 | 7 3 2 | 4.6.14 | | 7 3 2 3.3.3.3.7 |
| (8 3 2) | 3 | 8 2 8 3 | 2 3 | 8 3.16.16 | 2 | 8 3 3.8.3.8 | 2 8 | 3 8.6.6 | 8 | 3 2 3 8 | 8 3 | 2 3.4.8.4 | 8 3 2 | 4.6.16 | | 8 3 2 3.3.3.3.8 |
| (∞ 3 2) | 3 | ∞ 2 ∞ 3 | 2 3 | ∞ 3.∞.∞ | 2 | ∞ 3 3.∞.3.∞ | 2 ∞ | 3 ∞.6.6 | ∞ | 3 2 3 ∞ | ∞ 3 | 2 3.4.∞.4 | ∞ 3 2 | 4.6.∞ | | ∞ 3 2 3.3.3.3.∞ |
См. Также [ править ]
- Правильный многогранник
- Правильный многогранник
- Список однородных мозаик
- Равномерные мозаики в гиперболической плоскости
- Список равномерных многогранников
- Список равномерных многогранников треугольником Шварца
- Списки равномерных мозаик на сфере, плоскости и гиперболической плоскости
Ссылки [ править ]
- Регулярные многогранники Кокстера , Третье издание, (1973), Дуврское издание, ISBN 0-486-61480-8 (Глава V: Калейдоскоп, Раздел: 5.7 Построение Витхоффа)
- Coxeter The Beauty of Geometry: Twelve Essays , Dover Publications, 1999, ISBN 0-486-40919-8 (Глава 3: Конструкция Витоффа для однородных многогранников)
- Кокстер , Лонге-Хиггинс, Миллер, Равномерные многогранники , Фил. Пер. 1954, 246 А, 401–50.
- Веннингер, Магнус (1974). Модели многогранников . Издательство Кембриджского университета. ISBN 0-521-09859-9. С. 9–10.
Внешние ссылки [ править ]
- Вайсштейн, Эрик В. «Символ Wythoff» . MathWorld .
- Символ Wythoff
- Символ Wythoff
- Апплет Грега Игана для отображения однородных многогранников с использованием метода построения Wythoff
- Рендеринг метода построения Wythoff методом Shadertoy
- KaleidoTile 3 Бесплатное образовательное программное обеспечение для Windows от Джеффри Уикса , с помощью которого было создано множество изображений на странице.
- Люк, Дон. «Гиперболические плоские мозаики» .
