五维正轴体
五维正轴体(Pentacross),又称正三十二超胞体(Triacontaditeron),是3个五维正多超胞体之一,是五维的正轴体,四维正十六胞体、三维正八面体、二维正方形的五维类比,由10个顶点、40条棱、80个正三角形面、80个正四面体胞、32个正五胞体超胞组成,施莱夫利符号{3,3,3,4},顶点图为正十六胞体。同时,它也是考克斯特所归类的211多胞形。
五维正轴体 正三十二超胞体 (32-超胞) 5-正轴体 | |
---|---|
类型 | 五维凸正多胞体 |
家族 | 正轴体 |
维度 | 5 |
对偶多胞形 | 五维超正方体 |
类比 | 正八面体 |
识别 | |
鲍尔斯缩写 | tac |
数学表示法 | |
考克斯特符号 | |
施莱夫利符号 | {3,3,3,4} {33,4} {3,3,31,1} {3,3,4}+{} {3,4}+{4} |
性质 | |
四维胞 | 32 {3,3,3} |
胞 | 80 (3.3.3) |
面 | 80 {3} |
边 | 40 |
顶点 | 10 |
特殊面或截面 | |
皮特里多边形 | 十边形 |
组成与布局 | |
顶点图 | 正十六胞体 |
对称性 | |
对称群 | BC5, [3,3,3,4] |
特性 | |
凸 | |
几何性质
五维正轴体是五维超正方体的对偶,施莱夫利符号{3,3,3,4}意味着每个维脊(即面)处有4个正五胞体相交,顶点处都有16个正五胞体相交,顶点图是正十六胞体,每条棱处都有8个正五胞体相交,棱图是正八面体。对于边长为a的五维正轴体,其超胞积为 ,表胞积是 。
顶点坐标
以中心为原点建立四维直角坐标系,则以√2为棱长的正三十二超胞体顶点坐标为 (±1,0,0,0,0), (0,±1,0,0,0), (0,0,±1,0,0), (0,0,0,±1,0), (0,0,0,0,±1)
对称性及结构
五维正轴体作为五维的正轴形,与五维超正方体对偶,拥有BC5(立方形-正轴形对称性),对应施莱夫利符号{3,3,3,4},考斯特-迪肯符号 。同时,它也可被看作是正五胞体反棱柱(即上下两正五胞体呈对偶式排列,再由正五胞体链接1个正五胞体的顶点和另一正五胞体的正四面体胞形成的棱柱),具有更低的对称性D5,对应施莱夫利符号[32,1,1] 。如果我们把其对偶五维超立方体看做低对称性的五维超长方体的话,其亦可被看作是五维的长菱体,可能有多种不同对称性。
名称 | 考克斯特符号 | 施莱夫利符号 | 对称性 | 群阶 | 顶点图 |
---|---|---|---|---|---|
正三十二超胞体 | {3,3,3,4} | [3,3,3,4] | 3840 | ||
交错五维正轴体 | {3,3,31,1} | [3,3,31,1] | 1920 | ||
五维长菱体 | |||||
{3,3,3,4} | [4,3,3,3] | 3840 | |||
{3,3,4}+{} | [4,3,3,2] | 768 | |||
{3,4}+{4} | [4,3,2,4] | 384 | | ||
{3,4}+{}+{} | [4,3,2,2] | 192 | | ||
{4}+{4}+{} | [4,2,4,2] | 128 | |||
{4}+{}+{}+{} | [4,2,2,2] | 64 | | ||
{}+{}+{}+{}+{} | [2,2,2,2] | 32 |
可视化
正三十二超胞体可以以不同角度平行投影到不同的考克斯特平面上:
考克斯特平面 | B5 | B4 / D5 | B3 / D4 / A2 |
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图像 | |||
二面体对称群 | [10] | [8] | [6] |
考克斯特平面 | B2 | A3 | |
图像 | |||
二面体对称群 | [4] | [4] |
参考
- H.S.M. 考克斯特:
- H.S.M. 考克斯特, Regular Polytopes, 第三版, Dover New York, 1973
- Kaleidoscopes: Selected Writings of H.S.M. Coxeter, F. Arthur Sherk, Peter McMullen, Anthony C. Thompson, Asia Ivic Weiss参与编辑, Wiley-Interscience Publication, 1995, 互联网档案馆)
- (Paper 22) H.S.M. 考克斯特, Regular and Semi Regular Polytopes I, [Math. Zeit. 46 (1940) 380-407, MR 2,10]
- (Paper 23) H.S.M. 考克斯特, Regular and Semi-Regular Polytopes II, [Math. Zeit. 188 (1985) 559-591]
- (Paper 24) H.S.M. 考克斯特, Regular and Semi-Regular Polytopes III, [Math. Zeit. 200 (1988) 3-45]
- 诺曼·约翰 Uniform Polytopes, Manuscript (1991)
- N.W.约翰: The Theory of Uniform Polytopes and Honeycombs, Ph.D. (1966)
- Klitzing, Richard. 5D uniform polytopes (polytera) x3o3o3o4o - tac. bendwavy.org.
外部链接
- Olshevsky, George, Cross polytope at Glossary for Hyperspace.
- Polytopes of Various Dimensions(页面存档备份,存于互联网档案馆)
- Multi-dimensional Glossary(页面存档备份,存于互联网档案馆)
五维正多胞体 | ||
---|---|---|
五维正六胞体 | 五维超正方体 | 五维正三十二胞体 |
{3,3,3,3} | {4,3,3,3} | {3,3,3,4} |