Расширение (геометрия)

Пример расширения пятиугольника в десятиугольник путем перемещения ребер от центра и вставляя новые края в зазоры. Расширение является однородным, если все ребра имеют одинаковую длину. Анимация, показывающая расширенный куб (и октаэдр)

В геометрии, расширение является многогранником операция, при которой фасеты разделяются и перемещаются радиально друг от друга, а новые фасеты формируются на отдельных элементах (вершинах, ребрах и т. Д.). Точно так же эту операцию можно представить, сохраняя фасеты в том же положении, но уменьшая их размер.

Расширение правильного многогранника создает равномерный многогранник, но операцию можно применить к любому выпуклому многограннику, как показано для многогранников в нотации многогранника Конвея. Для многогранников расширенный многогранник имеет все грани исходного многогранника, все грани двойного многогранника и новые квадратные грани вместо исходных ребер.

• 1 Расширение правильных многогранников
• 2 См. Также
• 3 Примечания
• 4 Ссылки

По Кокстеру, этот многомерный термин был определен Алисией Бул Стотт для создания новых многогранников, в частности, начиная с правильных многогранников для построения новых однородных многогранников.

Операция расширения симметрична относительно к правильному многограннику и его двойственному. Результирующая фигура содержит фасеты как обычного, так и двойственного ему, а также различные призматические фасеты, заполняющие промежутки между промежуточными размерными элементами.

Он имеет несколько иное значение, чем размер. В конструкции Wythoff расширение создается за счет отражений от первого и последнего зеркал. В более высоких измерениях расширения более низких измерений могут быть записаны с нижним индексом, поэтому e 2 совпадает с t 0,2 в любом измерении.

По размеру:

• Правильный {p} многоугольник расширяется до правильного 2n-угольника.
  • Операция идентична усечению для многоугольников, e {p} = e 1 {p} = t 0,1 {p } = t {p} и имеет диаграмму Кокстера-Дынкина .
• Правильный {p, q} многогранник (3-многогранник) расширяется в многогранник с вершинной фигурой стр.4.q.4.
  • Эта операция для многогранников также называется cantellation, e {p, q} = e 2 {p, q} = t 0,2 {p, q} = rr {p, q} и имеет диаграмму Кокстера .

    

    . Например, ромбокубооктаэдр можно назвать расширенным кубом, расширенным октаэдром, а также угловым кубом или канеллированным октаэдром.

• Правильный {p, q, r} 4-многогранник (4-многогранник) расширяется в новый 4-многогранник с исходными ячейками {p, q} и новыми ячейками {r, q} вместо старые вершины, p-угольные призмы вместо старых граней и r-угольные призмы вместо старых ребер.
  • Эта операция для 4-многогранников также называется runcination, e {p, q, r} = e 3 {p, q, r} = t 0,3 {p, q, r} и имеет диаграмму Кокстера .
• . Подобным образом регулярный {p, q, r, s} 5-многогранник расширяется в новый 5-многогранник. многогранник с гранями {p, q, r}, {s, r, q}, {p, q} × {} призмами, {s, r} × {} призмами и {p} × {s} дуопризмы.
  • Эта операция называется стерилизация, e {p, q, r, s} = e 4 {p, q, r, s} = t 0,4 ​​{p, q, r, s} = 2r2r {p, q, r, s} и имеет диаграмму Кокстера .

Общий оператор разложения правильного n-многогранника t 0, n-1 {p, q, r,...}. Новые правильные грани добавляются к каждой вершине, и новые призматические многогранники добавляются к каждому разделенному ребру, грани,... гребню и т. Д.

• Обозначение многогранника Конвея

• Вайсштейн, Эрик У. «Расширение». MathWorld.
• Коксетер, Х.С.М., Правильные многогранники. 3-е издание, Dover, (1973) ISBN 0-486-61480-8.
• Norman Johnson Uniform Polytopes, Manuscript (1991)
  • N.W. Джонсон : Теория однородных многогранников и сот, доктор философии. Диссертация, Университет Торонто, 1966

Операторы многогранников [

• v

]

Семя	Усечение	Исправление	Усечение битов	Двойное	Расширение	Омнитусечение	Чередование
t0{p, q}. {p, q}	t01{p,q}. t {p, q}	t1{p,q}. r {p, q}	t12{p,q}. 2t {p, q}	t2{p,q}. 2r {p, q}	t02{p, q }. rr {p, q}	t012{p,q}. tr {p, q}	ht0{p, q}. h {q, p}	ht12{p,q}. s {q, p}	ht012{p,q}. sr {p, q }