5 cubos
En geometría de cinco dimensiones, un cubo de cinco dimensiones es el nombre que se le da a un hipercubo de cinco dimensiones con 32 vértices, 80 aristas, 80 caras cuadradas, 40 celdas cúbicas y 10 teseractos de cuatro caras.
Se representa mediante el símbolo de Schläfli {4,3,3,3} o {4,33}, construido como 3 teseractos, {4,3,3}, alrededor de cada cresta cúbica.
Politopes relacionados
Es parte de una familia de hipercubos infinitos. El dual de un 5-cubo es el 5-ortoplex, de la familia infinita de ortoplexes.
Al aplicar una operación de alternancia, eliminando los vértices alternos del 5-cubo, se crea otro 5-politopo uniforme, llamado 5-demicubeo, que también forma parte de una familia infinita llamada semihipercubos.
El cubo de 5 puede verse como un panal teseractico de orden 3 sobre una esfera de 4. Está relacionado con el panal teseractico euclidiano de 4 espacios (orden 4) y con el panal teseractico hiperbólico paracompacto de orden 5.
Como configuración
Esta matriz de configuración representa el cubo de 5 elementos. Las filas y columnas corresponden a vértices, aristas, caras, celdas y 4 caras. Los números diagonales indican cuántos elementos de cada elemento hay en el cubo de 5 elementos. Los números no diagonales indican cuántos elementos de la columna hay en el elemento de la fila o en él.
Coordenadas cartesianas
Las coordenadas cartesianas de los vértices de un cubo de 5 ejes centrado en el origen y con una longitud de arista de 2 son
- (±1,±1,±1,±1,±1),
mientras que el interior de este cubo de 5 está formado por todos los puntos (x0, x1, x2, x3, x4) con -1 < xi < 1 para todo i.
Imágenes
Las proyecciones del plano de Coxeter de n-cubos en los grupos de Coxeter Bk se proyectan en grafos de k-cubos, con potencias de dos vértices superpuestos en los grafos proyectivos.
Coxeter avión | B5 | B4 D5 | B3 D4 / A2 |
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Gráfico | ![]() | ![]() | ![]() |
Simetría Dihedral | [10] | [8] | [6] |
Coxeter avión | Otros | B2 | A3 |
Gráfico | ![]() | ![]() | ![]() |
Simetría Dihedral | [2] | [4] | [4] |
![]() Wireframe skew direction | ![]() B5 Coxeter avión |
![]() Gráfico de linaje. |
![]() Una proyección de perspectiva 3D a 2D de proyección estereográfica 4D a 3D del diagrama Schlegel 5D a 4D. |
![]() 4D net of the 5-cube, perspective projected into 3D. |
Proyección
El 5-cubo se puede proyectar hacia abajo a 3 dimensiones con un sobre icosahedron rhombic. Hay 22 vértices exteriores, y 10 vértices interiores. Los 10 vértices interiores tienen el casco convexo de un antiprismo pentagonal. El proyecto 80 bordes en 40 bordes externos y 40 internos. El proyecto de 40 cubos en rhombohedra dorada que se puede utilizar para diseccionar el icosahedro rhombic. Los vectores de proyección son u = {1, φ, 0, -1, φ}, v = {φ, 0, 1, φ, 0}, w = {0, 1, φ, 0, -1}, donde φ es la relación de oro, .
rhombic icosahedron | 5-cube | |
---|---|---|
Perspectiva | ortogonal | |
![]() | ![]() | ![]() |
También es posible proyectar penteractos en un espacio tridimensional, de forma similar a como se proyecta un cubo en un espacio bidimensional.
Simmetría
El 5-cube la simetría del grupo Coxeter B5, estructura abstracta , orden 3840, que contiene 25 hiperplanos de reflexión. El símbolo Schläfli para el 5-cubo, {4,3,3}, coincide con la simetría de la notación de Coxeter [4,3,3].
Prismas
Todos los hipercubos tienen formas de simetría inferior construidas como prismas. El 5-cubo tiene 7 formas prismáticas a partir del 5-ortótopo inferior, { }5, y hacia arriba, ya que las aristas ortogonales están restringidas a tener la misma longitud. Los vértices de un prisma son iguales al producto de los vértices de los elementos. Las aristas de un prisma se pueden dividir en la cantidad de aristas de un elemento multiplicada por la cantidad de vértices de todos los demás elementos.
Descripción | Símbolo Schläfli | Coxeter-Dynkin diagrama | Vertices | Edges | Coxeter notation Simmetría | Orden |
---|---|---|---|---|---|---|
5-cube | {4,3,3,3} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | 32 | 80 | [4,3,3] | 3840 |
teseractic prism | {4,3,3}×{} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | 16×2 = 32 | 64 + 16 = 80 | [4,3,2] | 768 |
cube-square duoprism | {4,3}×{4} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | 8×4 = 32 | 48 + 32 = 80 | [4,3,2,4] | 384 |
cube-rectangle duoprism | {4,3}×{ }2 | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | 8×22 = 32 | 48 + 2×16 = 80 | [4,3,2,2] | 192 |
prisma del duoprismo cuadrado | {4}2# | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | 42× 2 = 32 | 2×32 + 16 = 80 | [4,2,4,2] | 128 |
duoprismo cuadrado-rectangular paralelizado | {4}×{}3 | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | 4×23 = 32 | 32 + 3×16 = 80 | [4,2,2,2] | 64 |
5 orthotope | {}5 | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | 25 = 32 | 5×16 = 80 | [2,2,2,2,2] | 32 |
Politopes relacionados
El 5-cubo es el quinto de una serie de hipercubos:
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
Serie de línea | Plaza | Cube | 4-cube | 5-cube | 6-cube | 7-cube | 8-cube | 9-cube | 10-cube |
El poliedro oblicuo regular {4,5| 4} se puede realizar dentro del cubo de 5, con sus 32 vértices, 80 aristas y 40 caras cuadradas, y las otras 40 caras cuadradas del cubo de 5 se convierten en agujeros cuadrados.
Este politopo es uno de los 31 politopos 5 uniformes generados a partir del cubo 5 o el ortoplex 5 regular.
Referencias
- ^ Coxeter, Polytopes regulares, sec 1.8 Configuraciones
- ^ Coxeter, Complejos politopes regulares, p.117
- H.S.M. Coxeter:
- Coxeter, Polytopes regulares, (3a edición, 1973), Dover Edition, ISBN 0-486-61480-8, p. 296, Tabla I (iii): Polytopes regulares, three regular polytopes in n-dimensions (n≥5)
- Kaleidoscopios: Escrituras seleccionadas de H.S.M. Coxeter, editado por F. Arthur Sherk, Peter McMullen, Anthony C. Thompson, Asia Ivic Weiss, Wiley-Interscience Publication, 1995, ISBN 978-0-471-01003-6 [1]
- H.S.M. Coxeter, Polytops regulares y semi regulares I[Mat. Zeit. 46 (1940) 380-407, MR 2,10]
- H.S.M. Coxeter, Polytopes regulares y semi-regulares II[Math. Zeit. 188 (1985) 559-591]
- H.S.M. Coxeter, Polytopes regulares y semi-regulares III[Mat. Zeit. 200 (1988) 3-45]
- Norman Johnson Uniform Polytopes, Manuscrito (1991)
- N.W. Johnson: The The The Theory of Uniform Polytopes and Honeycombs, Ph.D. (1966)
- Klitzing, Richard. "5D uniforme politopes (polytera) o3o3o4x - pent".
Enlaces externos
- Weisstein, Eric W. "Hypercube". MathWorld.
- Olshevsky, George. "Measure polytope". Glosario para Hyperspace. Archivado desde el original el 4 de febrero de 2007.
- Multidimensional Glosario: hipercubo Garrett Jones
- Maltsev, Nick E. https://www.asymptotos.com/wp-content/uploads/2023/07/Cube_5.html
Familia | An | Bn | I2p) Dn | E6 / E7 / E8 / F4 / G2 | Hn | |||||||
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Poligono regular | Triángulo | Plaza | p-gon | Hexagon | Pentagon | |||||||
Uniform polyhedron | Tetraedro | Octahedron • Cube | Demicube | Dodecahedron • Icosahedron | ||||||||
Uniforme polichoron | Pentachoron | 16 celdas • Tesseract | Demitesseract | 24 horas | 120 celdas • 600 celdas | |||||||
Uniforme 5-polytope | 5-simplex | 5-orthoplex • 5-cube | 5-demicube | |||||||||
Uniforme 6-polytope | 6-simplex | 6 orthoplex • 6-cubos | 6-demicube | 122 • 221 | ||||||||
Uniforme 7-polytope | 7-simplex | 7-orthoplex • 7-cubo | 7-demicube | 132 • 231 • 321 | ||||||||
Uniforme 8-polytope | 8-simplex | 8-orthoplex • 8-cubo | 8-demicube | 142 • 241 • 421 | ||||||||
Uniforme 9-polytope | 9-simplex | 9 orthoplex • 9-cubo | 9-demicube | |||||||||
Uniforme 10-polytope | 10-simplex | 10-orthoplex • 10-cube | 10-demicube | |||||||||
Uniforme uniforme n-polytope | n-simplex | n-ortoplex • n- ¡Cabrón! | n-Demicube | 1k2 • 2k1 • k21 | n- politopetopentagonal | |||||||
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