Hosoedro

Poliedro esférico compuesto por lunas
Conjunto de hosoedros n -gonales regulares
Ejemplo de hosoedro hexagonal regular sobre una esfera
TipoPoliedro regular o teselación esférica
Carasn digones
Bordesnorte
Vértices2
Carácter de Euler.2
Configuración de vértice2 n
Símbolo de Wythoffn | 2 2
Símbolo de Schläfli{2, n }
Diagrama de Coxeter
Grupo de simetríaD n h
[2,n]
(*22n)

orden 4 n
Grupo de rotaciónD n
[2,n] +
(22n)

orden 2 n
Poliedro dualdiedro n -gonal regular
Esta pelota de playa sería un hosoedro con 6 caras esféricas de lunas , si se quitaran las 2 tapas blancas de los extremos y las lunas se extendieran para encontrarse en los polos.

En geometría esférica , un hosoedro n -gonal es una teselación de lunas sobre una superficie esférica , de modo que cada luna comparte los mismos dos vértices polares opuestos .

Un hosoedro n -gonal regular tiene el símbolo de Schläfli {2, n }, y cada lúmen esférico tiene un ángulo interno /norte radianes (360/norte grados). [1] [2]

Los hosoedros como poliedros regulares

Para un poliedro regular cuyo símbolo de Schläfli es { mn }, el número de caras poligonales es:

norte 2 = 4 norte 2 metro + 2 norte metro norte . {\displaystyle N_{2}={\frac {4n}{2m+2n-mn}}.}

Los sólidos platónicos conocidos hasta la antigüedad son las únicas soluciones enteras para m ≥ 3 y n ≥ 3. La restricción m ≥ 3 impone que las caras poligonales deben tener al menos tres lados.

Al considerar los poliedros como un mosaico esférico , esta restricción puede relajarse, ya que los digones (2-gonos) pueden representarse como lunas esféricos , que tienen un área distinta de cero .

Permitiendo m = 2 hace

norte 2 = 4 norte 2 × 2 + 2 norte 2 norte = norte , {\displaystyle N_{2}={\frac {4n}{2\times 2+2n-2n}}=n,}

y admite una nueva clase infinita de poliedros regulares, que son los hosoedros. En una superficie esférica, el poliedro {2,  n } se representa como n contiguo a luna, con ángulos interiores de /norte . Todos estos lunas esféricos comparten dos vértices comunes.


Un hosoedro trigonal regular, {2,3}, representado como una teselación de 3 lunas esféricos sobre una esfera.

Un hosoedro tetragonal regular, {2,4}, representado como una teselación de 4 lunas esféricos sobre una esfera.
Familia de hosoedros regulares · * n 22 mutaciones de simetría de teselaciones hosoédricas regulares: nn
EspacioEsféricoEuclidiano

Nombre del mosaico

Hosoedro hexagonal

Hosoedro digonal

Hosoedro trigonal

Hosoedro cuadrado

Hosoedro pentagonal
...
Hosoedro apeirogonal

Imagen en mosaico
...

Símbolo de Schläfli
{2,1}{2,2}{2,3}{2,4}{2,5}...{2,∞}

Diagrama de Coxeter
...
Caras y
aristas
12345...
Vértices22222...2
Configuración de vértice
.
22.22 32 42 5...2

Simetría caleidoscópica

Las caras esféricas digonales de la luna de un -hosoedro, , representan los dominios fundamentales de la simetría diedral en tres dimensiones : la simetría cíclica , , , orden . Los dominios de reflexión se pueden mostrar como imágenes especulares mediante lunas coloreadas alternativamente. 2 norte {\estilo de visualización 2n} 2 norte {\estilo de visualización 2n} { 2 , 2 norte } Estilo de visualización: 2,2n do norte en Estilo de visualización C_{nv} [ norte ] {\estilo de visualización [n]} ( norte norte ) {\estilo de visualización (*nn)} 2 norte {\estilo de visualización 2n}

Al dividir cada luna en dos triángulos esféricos se crea una bipirámide -gonal , que representa la simetría diedral , el orden . norte {\estilo de visualización n} D norte yo Estilo de visualización D_{nh}} 4 norte {\estilo de visualización 4n}

Diferentes representaciones de la simetría caleidoscópica de ciertos pequeños hosoedros
Simetría (orden ) 2 norte {\estilo de visualización 2n} Notación de Schönflies do norte en Estilo de visualización C_{nv} do 1 en Estilo de visualización C_{1v} do 2 en Estilo de visualización C_{2v} do 3 en Estilo de visualización C3v do 4 en Estilo de visualización C_{4v} do 5 en Estilo de visualización C_{5v} do 6 en Estilo de visualización C_{6v}}
Notación orbifold ( norte norte ) {\estilo de visualización (*nn)} ( 11 ) {\estilo de visualización (*11)} ( 22 ) {\estilo de visualización (*22)} ( 33 ) {\estilo de visualización (*33)} ( 44 ) {\estilo de visualización (*44)} ( 55 ) {\estilo de visualización (*55)} ( 66 ) {\estilo de visualización (*66)}
Diagrama de Coxeter
[ norte ] {\estilo de visualización [n]} [ ] {\estilo de visualización [\,\,]} [ 2 ] {\estilo de visualización [2]} [ 3 ] {\estilo de visualización [3]} [ 4 ] {\estilo de visualización [4]} [ 5 ] {\estilo de visualización [5]} [ 6 ] {\estilo de visualización [6]}
2 norte {\estilo de visualización 2n} -hosoedro gonalSímbolo de Schläfli { 2 , 2 norte } Estilo de visualización: 2,2n { 2 , 2 } {\estilo de visualización \{2,2\}} { 2 , 4 } {\estilo de visualización \{2,4\}} { 2 , 6 } {\estilo de visualización \{2,6\}} { 2 , 8 } {\estilo de visualización \{2,8\}} { 2 , 10 } {\estilo de visualización \{2,10\}} { 2 , 12 } {\estilo de visualización \{2,12\}}
Dominios fundamentales coloreados alternativamente

Relación con el sólido de Steinmetz

El hosoedro tetragonal es topológicamente equivalente al sólido bicilindro de Steinmetz , la intersección de dos cilindros en ángulos rectos. [3]

Poliedros derivados

El dual del hosoedro n-gonal {2,  n } es el diedro n -gonal { n , 2}. El poliedro {2,2} es autodual y es a la vez hosoedro y diedro.

Un hosoedro puede modificarse de la misma manera que los demás poliedros para producir una variación truncada . El hosoedro n -gonal truncado es el prisma n-gonal .

Hosoedro apeirogonal

En el límite, el hosoedro se convierte en un hosoedro apeirogonal como una teselación bidimensional:

Hosótopos

Los análogos multidimensionales en general se denominan hosótopos . Un hosótopo regular con símbolo de Schläfli {2, p ,..., q } tiene dos vértices, cada uno con una figura de vértice { p ,..., q }.

El hosótopo bidimensional , {2}, es un digión .

Etimología

El término “hosohedro” parece derivar del griego ὅσος ( hosos ) “tantos”, siendo la idea de que un hosohedro puede tener “ tantas caras como se desee”. [4] Fue introducido por Vito Caravelli en el siglo XVIII. [5]

Véase también

Referencias

  1. ^ Coxeter, Politopos regulares , pág. 12
  2. ^ Resumen Politopos regulares, p. 161
  3. ^ Weisstein, Eric W. "Sólido de Steinmetz". MathWorld .
  4. ^ Steven Schwartzman (1 de enero de 1994). Las palabras de las matemáticas: un diccionario etimológico de términos matemáticos utilizados en inglés . MAA. págs. 108-109. ISBN 978-0-88385-511-9.
  5. ^ Coxeter, HSM (1974). Politopos complejos regulares . Londres: Cambridge University Press. p. 20. ISBN. 0-521-20125-XEl hosoedro {2,p} (en una forma ligeramente distorsionada) fue bautizado así por Vito Caravelli (1724–1800) ...
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