Schläfli-szimbólum
A geometriában a Schläfli-szimbólum sokszögeket, poliédereket és magasabb dimenziós politópokat, parkettázásokat, térkitöltéseket ír le. A svájci Ludwig Schläfli után nevezték el.
Alakja , ahol, ha egész, akkor egy megfelelő oldalszámú sokszöget jelöl. Ha tört, akkor egy csillagsokszöget jellemez, ahol a számláló a csúcsok számát, a nevező pedig azt adja meg, hogy körbemenve hányadik pontokat kell összekötni.
A Schläfli-szimbólumban szereplő számok sorrendjének megfordítása az eredetileg leírt objektum duálisát írja le.
Definíció
A Schläfli-szimbólum egy rekurzív leírás, ami a sokszögből indul ki.
A szimbólumban q azt adja meg, hogy a p sokszögből hány találkozik egy csúcsban. Ha egy négy dimenziós politópban minden él körül r szimbólumú poliéder találkozik, akkor Schläfli-szimbóluma , és így tovább. A poliédereknek lehetnek csillagsokszög lapjaik is.
A szabályos politóp lapjának Schläfli-szimbóluma . Ugyanennek a poliédernek a csúcsalakzata .
A poliédereknek lehetnek csillagsokszög lapjaik is.
A szimbólum reprezentálhat véges sokszöget, poliédert, politópot, vagy euklideszi vagy hiperbolikus szabályos parkettát vagy térkitöltést a defektusától[* 1] függően. Ha a defektus pozitív, akkor lapok felhajtogathatók az eggyel magasabb dimenziós térbe, így politópot alkothatnak. A nulla defektus azt jelzi, hogy az illeszkedő lapok kitöltik az adott dimenziójú euklideszi teret. A negatív defektus nem lehetséges az euklideszi térben, de a hiperbolikus térben már igen.
A csúcsalakzatot többnyire véges politópnak fogják fel, de néha érdemesebb parkettázásnak vagy térkitöltésnek tekinteni.
A szabályos politópok duálisainak Schläfli-szimbóluma megegyezik az eredeti Schläfli-szimbólum megfordításával. Az önduális politópok Schläfli-szimbóluma így szimmetrikus.
Szimmetriacsoportok
A Schläfli-szimbólum szorosan kapcsolódik az azonos indexű tükörszimmetrikus csoportokhoz, amelyeket Coxeter-csoportoknak is neveznek, és szögletes zárójelbe tesznek. Így a [3,3] Coxeter-csoport a tetraéder, a [3,4] az oktaéder, és [3,5] az ikozaéder tükörszimmetriái által generált csoport jele.
Példák
Sokszögek és csillagsokszögek
egy -szög.
a pentagramma .
és rendre a és heptagrammák jele.
Mindezek az alakzatok önduálisak.
Szabályos testek
A szabályos testek Schläfli-szimbólumai:
az önduális tetraéder.
az oktaéder, a megfordított az oktaéder duálisa, a kocka.
az ikozaéder, a megfordított az ikozaéder duálisa, a dodekaéder.
Platóni parketták
a háromszögparketta, az inverz ennek a duálisa, a hatszögparketta.
az önduális négyzetparketta.
Kepler-Poinsot-testek
A Kepler-Poinsot-testek Schläfli-szimbólumai:
a nagy ikozaédert, az inverziója a duálisát, a nagy csillagdodekaédert írja le.
a nagy dodekaédert, az inverzió a duálisát, a kis csillagdodekaédert jellemzi.
Négy dimenziós szabályos politópok
a pentakhoron,
a tesszerakt (négy dimenziós hiperkocka), duálisa pedig a hexadekakhor néven is ismert szabályos 16-cellát jellemzi.
az önduális szabályos 24-cella, másként az ikozitetrakhor.
a 120-cella, inverziója a szabályos 600-cella.
Magasabb dimenzióban
Magasabb dimenzióban a politóp Schläfli-szimbóluma {p1, p2, ..., pn − 1}, ha lapjainak Schläfli-szimbóluma {p1,p2, ..., pn − 2}, és csúcsalakzatának Schläfli-szimbóluma {p2,p3, ..., pn − 1}.
Egy szabályos politóp lapjának csúcsalakzata és csúcsalakzatának lapja ugyanaz: {p2,p3, ..., pn − 2}.
Négynél magasabb dimenzióban dimenziónként három szabályos politóp van: {3,3,3,...,3} a szimplex; {3,3, ..., 3,4} a keresztpolitóp; és {4,3,3,...,3} a hiperkocka. Konkáv szabályos politópok nincsenek ezekben a dimenziókban.
Az uniform prizmák alacsonyabb dimenziós szabályos politópok Descartes-szorzatai:
- p-gonális prizma: a p.4.4 csúcsalakzatú politóp definiálható, mint { } × {p}, ahol { } a szakasz.
- {p,q}-éderes prizma: a { } × {p,q} szorzat.
- p-q duoprizma: {p} × {q}.
Általánosításai
Coxeter a kváziszabályos poliéderekre is kiterjesztette a Schläfli-szimbólumot a csúcsok dimenziójának jelölésével. Ez lett a még általánosabb Coxeter-Dynkin diagram kiindulópontja. Norman Johnson egyszerűsítette a jelölést azzal, hogy a csúcsszimbólumokra bevezette az r prfixet. A t jelölés a legáltalánosabb, és közvetlenül megfelel a Coxeter-Dynkin diagram gyűrűinek. Mindegyik szimbólumnak van alternációja, ahol a Coxeter-Dynkin diagramon a gyűrűket lyukak helyettesítik a h prefixszel. Ez a változtatás csak bizonyos feltételekkel vihető végbe.
Forma
|
Kiterjesztett Schläfli-szimbólumok
|
Szimmetria
|
Coxeter-diagram
|
Példa: {4,3}
|
Szabályos
|
|
{p,q} |
t0{p,q}
|
[p,q] vagy [(p,q,2)]
|
|
|
Kocka |
|
Csonkított
|
|
t{p,q} |
t0,1{p,q}
|
|
|
Csonkított kocka |
|
Bicsonkítás (Csonkított duális)
|
|
2t{p,q} |
t1,2{p,q}
|
|
|
|
Csonkított oktaéder |
|
Rektifikált (Kváziszabályos)
|
|
r{p,q} |
t1{p,q}
|
|
|
|
Kuboktaéder |
|
Birektifikáció (Szabályos duális)
|
|
2r{p,q} |
t2{p,q}
|
|
|
|
Oktaéder |
|
Cantellated (A rektifikált rektifikáltja)
|
|
rr{p,q} |
t0,2{p,q}
|
|
|
|
Rombikuboktaéder |
|
Élcsonkított (A csonkított rektifikáltja)
|
|
tr{p,q} |
t0,1,2{p,q}
|
|
|
|
Csonkított kuboktaéder |
|
Alternációk
|
Alternált szabályos (p páros)
|
|
h{p,q} |
ht0{p,q} |
[1+,p,q]
|
|
|
Demikocka (Tetraéder) |
|
Snub szabályos (q páros)
|
|
s{p,q} |
ht0,1{p,q} |
[p+,q]
|
|
|
|
|
Snub duális szabály (p páros)
|
|
s{q,p} |
ht1,2{p,q} |
[p,q+]
|
|
|
|
Snub oktaéder (Ikozaéder) |
|
Alternált duális szabályos (q páros)
|
|
h{q,p} |
ht2{p,q} |
[p,q,1+]
|
|
|
|
|
|
Alternált rektifkált (p és q is páros)
|
|
hr{p,q} |
ht1{p,q} |
[p,1+,q]
|
|
|
|
|
|
Alternált rektifikált rektifikált (p és q is páros)
|
|
hrr{p,q} |
ht0,2{p,q} |
[(p,q,2+)]
|
|
|
|
|
|
Quarter (p és q is páros)
|
|
q{p,q} |
ht0ht2{p,q} |
[1+,p,q,1+]
|
|
|
|
|
|
Snub rektifikált Snub kváziszabályos
|
|
sr{p,q} |
ht0,1,2{p,q} |
[p,q]+
|
|
|
|
Snub kuboktaéder (Snub kocka) |
|
Négy dimenzióban
Linear families
Forma
|
Kiterjesztett Schläfli-szimbólum
|
Coxeter-diagram
|
Példa, {4,3,3}
|
Szabályos
|
|
{p,q,r}
|
t0{p,q,r}
|
|
|
Tesszerakt |
|
Csonkított
|
|
t{p,q,r}
|
t0,1{p,q,r}
|
|
|
Csonkított tesszerakt |
|
Rektifikált
|
|
r{p,q,r}
|
t1{p,q,r}
|
|
|
Rektifikált tesszerakt |
=
|
Bicsonkított
|
|
2t{p,q,r}
|
t1,2{p,q,r}
|
|
|
Bicsonkított tesszerakt |
|
Birektifikált (rektifikált duális)
|
|
2r{p,q,r} = r{r,q,p}
|
t2{p,q,r}
|
|
|
Rektifikált 16-cella |
=
|
Tricsonkított (Csonkított duális)
|
|
3t{p,q,r} = t{r,q,p}
|
t2,3{p,q,r}
|
|
|
Bicsonkított tesszerakt |
|
Trirektifikált (Dual)
|
|
3r{p,q,r} = {r,q,p}
|
t3{p,q,r} = {r,q,p}
|
|
|
16-cella |
|
Cantellált
|
|
rr{p,q,r}
|
t0,2{p,q,r}
|
|
|
Cantellált tesszerakt |
=
|
Élcsonkított
|
|
tr{p,q,r}
|
t0,1,2{p,q,r}
|
|
|
Élcsonkított tesszerakt |
=
|
Runcinált (kiterjesztett)
|
|
e{p,q,r}
|
t0,3{p,q,r}
|
|
|
Runcinált tesszerakt |
|
Runcicsonkított
|
|
|
t0,1,3{p,q,r}
|
|
|
Runcicsonkított tesszerakt |
|
Omnicsonkított
|
|
|
t0,1,2,3{p,q,r}
|
|
|
Omnicsonkított tesszerakt |
|
Alternációk
|
Fél p páros
|
|
h{p,q,r}
|
ht0{p,q,r}
|
|
|
16-cella |
|
Negyed p és r páros
|
|
q{p,q,r}
|
ht0ht3{p,q,r}
|
|
|
|
|
Snub q páros
|
|
s{p,q,r}
|
ht0,1{p,q,r}
|
|
|
Snub 24-cella |
|
Snub rectifikált r páros
|
|
sr{p,q,r}
|
ht0,1,2{p,q,r}
|
|
|
Snub 24-cella |
=
|
Alternált omnicsonkítás
|
|
|
ht0,1,2,3{p,q,r}
|
|
|
Nagy duoantiprizma |
|
Bifurkáló családok
Forma
|
Kiterjesztett Schläfli-szimbólum
|
Coxeter-diagram
|
Példák
|
Kváziszabályos
|
|
{p,q1,1}
|
t0{p,q1,1}
|
|
|
16-cella |
|
Csonkított
|
|
t{p,q1,1}
|
t0,1{p,q1,1}
|
|
|
Csonkított 16-cella |
|
Rektifikált
|
|
r{p,q1,1}
|
t1{p,q1,1}
|
|
|
24-cella |
|
Cantellált
|
|
rr{p,q1,1}
|
t0,2,3{p,q1,1}
|
|
|
Cantellált 16-cella |
|
Élcsonkított
|
|
tr{p,q1,1}
|
t0,1,2,3{p,q1,1}
|
|
|
Élcsonkított 16-cella |
|
Snub rectifikált
|
|
sr{p,q1,1}
|
ht0,1,2,3{p,q1,1}
|
|
|
Snub 24-cella |
|
Kváziszabályos
|
|
{r,/q\,p}
|
t0{r,/q\,p}
|
|
|
|
|
Csonkított
|
|
t{r,/q\,p}
|
t0,1{r,/q\,p}
|
|
|
|
|
Rektifikált
|
|
r{r,/q\,p}
|
t1{r,/q\,p}
|
|
|
|
|
Cantellált
|
|
rr{r,/q\,p}
|
t0,2,3{r,/q\,p}
|
|
|
|
|
Élcsonkított
|
|
tr{r,/q\,p}
|
t0,1,2,3{r,/q\,p}
|
|
|
|
|
snub rektifikált
|
|
sr{p,/q,\r}
|
ht0,1,2,3{p,/q\,r}
|
|
|
|
|
Jegyzetek
- ↑ Azaz mennyi az összes eltérés a várt 180˚-tól.
Források
- Coxeter: Regular Polytopes (pp. 14, 69, 149) [1]
- Kaleidoscopes: Selected Writings of H.S.M. Coxeter, edited by F. Arthur Sherk, Peter McMullen, Anthony C. Thompson, Asia Ivic Weiss, Wiley-Interscience Publication, 1995, ISBN 978-0-471-01003-6
- (Paper 22) H.S.M. Coxeter, Regular and Semi Regular Polytopes I, [Math. Zeit. 46 (1940) 380-407, MR 2,10]
- (Paper 23) H.S.M. Coxeter, Regular and Semi-Regular Polytopes II, [Math. Zeit. 188 (1985) 559-591]
- (Paper 24) H.S.M. Coxeter, Regular and Semi-Regular Polytopes III, [Math. Zeit. 200 (1988) 3-45]
Fordítás
- Ez a szócikk részben vagy egészben a Schläfli-Symbol című német Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
- Ez a szócikk részben vagy egészben a Schläfli symbol című angol Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
|
|