Pojdi na vsebino

Conwayjeva notacija poliedrov

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Ta primer kaže, kako lahko 11 novih oblik dobimo iz kocke z uporabo 3 postopkov. Novi poliedri so prikazani kot podobe na površini kocke, da so topološke spremembe bolj opazne. Oglišča so označena na vseh oblikah s krogci.

Conwayjeva notacija poliedrov se uporablja za opis poliedrov na osnovi osnovnega poliedra, ki ga spremenimo z različnimi operacijami.

Osnovni poliedri so platonska telesa, ki jih prikažemo s prvo črko njihovega imena (T, O, C, I, D) prizme (Pn) antiprizme (An) ali piramide (Yn). Vsak konveksni polieder lahko služi kot osnova, dokler lahko na njem izvajamo operacije.

Angleški matematik John Horton Conway (rojen 1937) je razširil zamisel o uporabi operatorjev kot je prisekanje, da bi izdelal sorodne poliedre z isto simetrijo. Njegovi operatorji lahko generirajo vsa arhimedska telesa in Catalanova telesa iz pravilnih osnovnih teles. Uporabljeni v skupini ti operatorji omogočajo nastanek mnogih poliedrov višjega reda.

Operacije nad poliedri

[uredi | uredi kodo]
operatorimealternativna
konstrukcija
ogliščarobovistranske ploskveopis
osnovno telo vefoblika osnove
rreflekt
(Hart)
vefzrcalna slika kiralnih oblik
ddual fevdualno telo osnovnega poliedra – vsako oglišče kreira novo stransko ploskev
aambo e2e2+erobovi so nova oglišča, stara oglišča izginejo. (rektificirano)
jzdružen dae+22eezametek je povečan s piramidami v dovolj veliki višini, tako, da imata 2 koplanarna trikotnika iz dveh različnih piramid skupen rob.
tprisekan dkd2e3ee+2prisekana vsa oglišča.
---- dk2e3ee+2dual oblike kis, (dvojna prisekanost)
---- kde+23e2ekis oblika duala
kkis dtde+23e2edvigne piramido na vsaki stranski ploskvi.
cožlebljen e+v4e2e+fnove šestkotne stranske ploskve se dodajo namesto robov.
-- dc2e+f4ee+v
erazširjen aa2e4e2e+2vsako oglišče ustvari novo stransko ploskev in vsak rob ustvari nov štirikotnik. (kantelirano)
oorto de2e+24e2evsaka n-kotnikova stranska ploskev se razdeli v n štirikotnike.
ppropeler
(Hart)
v+2e4ee+fvrtenje stranskih ploskev, ki ustvari štirikotnike na ogliščih (sebi-dualne)
-- dpe+f4ev+2e
sprirezanost dg2e5e3e+2"razširi in zvij" – vsako oglišče ustvari novo stransko ploskev in vsak rob ustvari dva nova trikotnika
ggiro ds3e+25e2evsaka n-kotnikova stranska ploskev se deli na n petkotnikov.
bnagnjen ta4e6e2e+2nove stranske ploskve se dodajo na mesta robov in oglišč omniprisekanost (znana tudi kot kantiprisekanost v višjih politopih).
mmeta db & kj2e+26e4en-kotne stranske ploskve se razdelijo v 2n trikotnikov

Posebne oblike postopek kis ima variacijo kn, ki doda piramide na stranske ploskve, ki imajo n stranic operator prisekanosti ima variante tn, ki samo prisekajo oglišča z redom n.

Operatorji se izvajajo od desne proti levi. Zgled: * dual tetraedra je dT

Vse operacije ohranjajo simetrijo, razen zvijanja.

Zgledi

[uredi | uredi kodo]

Kocka lahko generira vse konveksne uniformne poliedre z oktaedrsko simetrijo.

kocka
"osnova" (zametek)
ambo
(rektificirano)
prisekano dvojno prisekano razširjeno
(kantelirano)
nagnjeno
(omniprisekano)
prirezanost

C

aC = djC

tC = dkdC

tdC = dkC

eC = aaC = doC

bC = taC = dmC = dkjC

sC = dgC
dualni združen kis
(razpolovljeno oglišče)
orto
(razpolovljen rob)
meta
(polno razpolovljeno)
giro

dC
Slika:RhombicDodecahedron.svg
jC = daC

kdC = dtC

kC = dtdC

oC = deC = daaC
Slika:DisdyakisDodecahedron.svg
mC = dbC = kjC

gC = dsC

Generiranje pravilnih osnovnih teles

[uredi | uredi kodo]

Vseh pet pravilnih poliedrov se lahko generira iz prizmatičnih generatorjev z nič ali eno operacijo.

Razširitev Conwayjevih simbolov

[uredi | uredi kodo]

Zgornje operacije omogočajo, da se polpravilni poliedri in Catalanova telesa generirajo iz pravilnih poliedrov. S kombinacijo operacij lahko dobimo še več višjih operacij. Veliko zanimivih poliedrov višjega reda zahteva sestavo novih operatorjev.

Geometrijski umetnik George William Hart (rojen 1955) je kreiral operacijo, ki jo je imenoval propeler ter še eno operacijo z imenom reflekt s katero je kreiral zrcalne slike vrtečih se oblik.

  • "propeler" pomeni operacijo vrtenja, ki kreira štirikotnike na ogliščih. Ta operacija je sebi dualna: dpX = pdX.
  • "reflekt" kreira zrcalno sliko osnovnega telesa. Nima pravega efekta razen, če je osnovno telo narejeno z s ali g.

Geometrijske koordinate izpeljanih oblik

[uredi | uredi kodo]


Primer: Dodekaederska osnova kot sferno tlakovanje

D

tD

aD

tdD

eD

teD

sD

dD

dteD
Primer: Osnova za evklidsko šestkotno tlakovanje (H)

H

tH

aH

tdH = H

eH

teH

sH

dH

dtH

daH

dtdH = dH

deH

dteH

dsH
Primer: Prosojne osnove za tetraeder (T)

T

tT

T

tdT

eT

bT

sT

dT

dtT

jT

kT
Slika:RhombicDodecahedron.svg
oT

mT

gT
Primer: Osnova za hiperbolično sedemkotno tlakovanje
{7,3}
"osnova"
prisekano ambo
(rektificirano)
dvojno prisekano razširjeno
(kantelirano)
bevel
(omniprisekano)
prirezana oblika
dual združeno kis
(razpolovitev oglišča)
orto
(razpolovitev roba)
meta
(polna razpolovitev)
giro

Ostali poliedri

[uredi | uredi kodo]


Tetraedrska simetrija

[uredi | uredi kodo]

Oktaedrska simetrija

[uredi | uredi kodo]

Ikozaedrska simetrija

[uredi | uredi kodo]

Rombska:

Trikotni:

Dualni trikotni:

Trikotni kiralni:

Dualni trikotni kiralni:

Glej tudi

[uredi | uredi kodo]

Zunanje povezave

[uredi | uredi kodo]
  • Conwayjeva notacija za poliedre (angleško)
  • Imena poliedrov (angleško)
  • Weisstein, Eric Wolfgang. »Conway Polyhedron Notation«. MathWorld.
  • Conwayjeva notacija (angleško)
  • Weisstein, Eric Wolfgang. »Truncation«. MathWorld.
  • Weisstein, Eric Wolfgang. »Rectification«. MathWorld.
  • Weisstein, Eric Wolfgang. »Cumulation«. MathWorld.
  • Conwayjevi operatorji (angleško)
  • Izpeljana telesa (angleško)