Οσόεδρο

Από testwiki
Μετάβαση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση

Πρότυπο:Πολύεδρο

Το τόπι αυτό μοιάζει με οσόεδρο έξι εδρών, αν αφαιρεθούν οι λευκοί κύκλοι από τους πόλους του.

Στη γεωμετρία, το n-γωνο οσόεδρο είναι μια ψηφιδοθέτηση μηνίσκων πάνω σε μια σφαιρική επιφάνεια, έτσι ώστε να μοιράζονται όλοι τις ίδιες δύο πολικά αντίθετες κορυφές.[1]

Το κανονικό n-γωνικό οσόεδρο έχει σύμβολο Schläfli {2, n}, με κάθε σφαιρικό μηνίσκο του να έχει εσωτερική γωνία 2π/n ακτίνια (360°/n).[2][3]

Ετυμολογία

Ο όρος «οσόεδρο» επινοήθηκε από τον Χάρολντ Σκοτ ΜακΝτόναλντ Κόξετερ (Harold Scott MacDonald Coxeter) και πιθανότατα προέρχεται από την ελληνική λέξη «όσο» (αρχαία ελληνικά: ὅσον), η ιδέα είναι ότι το πολύεδρο αυτό μπορεί να έχει «όσες έδρες επιθυμούμε».[4]

Οσόεδρα ως κανονικά πολύεδρα

Για ένα κανονικό πολύεδρο που έχει σύμβολο Schläfli {mn}, το πλήθος των πολυγωνικών εδρών του μπορεί να βρεθεί από τον τύπο:

N2=4n2m+2nmn

Τα γνωστά από τους αρχαίους χρόνους Πλατωνικά στερεά είναι οι μόνες ακέραιες λύσεις για m ≥ 3 και n ≥ 3. Ο περιορισμός m ≥ 3 συνεπάγεται ότι οι πολυγωνικές έδρες πρέπει να έχουν τουλάχιστον τρεις πλευρές.

Όταν εξετάζονται τα πολύεδρα ως σφαιρική πλακόστρωση, ο περιορισμός αυτός μπορεί να είναι χαλαρός, δεδομένου ότι τα δίγωνα μπορούν να παρασταθούν ως σφαιρικοί μηνίσκοι, που έχουν μη μηδενικό εμβαδόν. Επιτρέποντας το m = 2 ορίζεται μια νέα τάξη άπειρων κανονικών πολυέδρων, τα οποία είναι τα οσόεδρα. Σε μια σφαιρική επιφάνεια, το πολύεδρο {2, n} αναπαρίσταται ως n εφαπτόμενοι σφαιρικοί μηνίσκοι, με εσωτερικές γωνίες 2π/n, όπου όλοι αυτοί οι μηνίσκοι μοιράζονται δύο κοινές κορυφές.


Το κανονικό τριγωνικό οσόεδρο , {2,3}, αναπαρίσταται ως ψηφιδοθέτηση τριών σφαιρικών μηνίσκων πάνω σε μια σφαίρα.

Το κανονικό τετραγωνικό οσόεδρο, αναπαρίσταται ως ψηφιδοθέτηση τεσσάρων σφαιρικών μηνίσκων πάνω σε μια σφαίρα.
Κανονικά οσόεδρα (με 2 κορυφές)
n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12  ... 
Εικόνα
{2,n} {2,1} {2,2} {2,3} {2,4} {2,5} {2,6} {2,7} {2,8} {2,9} {2,10} {2,11} {2,12}
Coxeter Πρότυπο:CDD Πρότυπο:CDD Πρότυπο:CDD Πρότυπο:CDD Πρότυπο:CDD Πρότυπο:CDD Πρότυπο:CDD Πρότυπο:CDD Πρότυπο:CDD Πρότυπο:CDD Πρότυπο:CDD Πρότυπο:CDD

Καλειδοσκοπική συμμετρία

Οι διγωνικές έδρες (σφαιρικοί μηνίσκοι) ενός 2n-οσοέδρου, {2,2n}, αναπαριστούν το θεμελιώδες πεδίο ορισμού της διεδρικής συμμετρίας σε τρεις διαστάσεις· Cnv, [n], (*nn), τάξης 2n. Τα συμμετρικά πεδία εμφανίζονται με εναλλαγή χρωμάτων στους μηνίσκους. Η διχοτόμηση των σφαιρικών μηνίσκων σε δύο σφαιρικά τρίγωνα δημιουργεί διπυραμίδες και ορίζει διεδρική συμμετρία Dnh, τάξης 4n.

Συμμετρία C1v, [ ] C2v, [2] C3v, [3] C4v, [4] C5v, [5] C6v, [6]  ... 
Οσόεδρο {2,2} {2,4} {2,6} {2,8} {2,10} {2,12}
Θεμελιώδη πεδία

Σχέση με το στερεό του Στάινμετζ

Το τετραγωνικό οσόεδρο είναι τοπολογικά ισοδύναμο με το στερεό του Στάινμετζ, που ονομάζει δικύλινδρο και είναι η τομή δύο κυλίνδρων σε ορθή γωνία.[5]

Παράγωγα πολύεδρα

Το δυϊκό ενός n-γωνικού οσοέδρου {2, n} είναι το n-γωνικό δίεδρο, {n, 2}. Το πολύεδρο {2,2} είναι αυτοδυϊκό, δηλαδή οσόεδρο και δίεδρο ταυτοχρόνως.

Ένα οσόεδρο μπορεί να τροποποιηθεί τοιουτοτρόπως με τα άλλα πολύεδρα για να παραχθεί μια κόλουρη παραλλαγή του. Το κόλουρο n-γωνικό οσόεδρο είναι το n-γωνικό πρίσμα.

Απειρογωνικό οσόεδρο

Οριακά το οσόεδρο γίνεται απειρογωνικό οσόεδρο ως ψηφιδοθέτηση δύο διαστάσεων:

Οσότοπο

Κατ' αναλογία ένα πολυδιάστατο οσόεδρο ονομάζονται γενικά οσότοπο. Τα κανονικά οσότοπα με Schläfli συμβολισμό {2,p,...,q} έχουν δύο κορυφές, που η καθεμία έχει σχήμα κορυφής {p,...,q}.

Το οσότοπο δύο διαστάσεων είναι το δίγωνο και συμβολίζεται με {2}.

Δείτε επίσης

Παραπομπές

  1. Πρότυπο:MathWorld
  2. Coxeter, Regular polytopes, σελ. 12.
  3. Abstract Regular polytopes, σελ. 161.
  4. Schwartzman (1994), σσ. 108–109.
  5. Πρότυπο:Mathworld

Πηγές

Πρότυπο:Commons category


Πρότυπο:Πολύεδρα