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五维正轴体

Wikipedia · 2025-11-04 维基百科 👁 1 阅读

{{Infobox polytope
| name = 五维正轴体
| imagename = 5-cube t4.svg
| polytope = 五维正轴体正三十二超胞体（32-超胞）5-正轴体
| Type = 五维凸正多胞体
| group_type = 正轴体
| Dimension = 5
| dim = 四维
| count = 32 {3,3,3}
| Cell = 80 (3.3.3)
| Face = 80 {3}
| Edge = 40
| Vertice = 10
| Vertice_type = 正十六胞体
| Coxeter_diagram =
| analogy = 正八面体
| Petrie = 十邊形
| convex =
| Symmetry_group = BC5, [3,3,3,4]
| Properties = 凸
}}
五维正轴体（Pentacross），又称正三十二超胞体（Triacontaditeron），是3个五维正多超胞体之一，是五维的正轴体，四维正十六胞体、三维正八面体、二维正方形的五维类比，由10个顶点、40条棱、80个正三角形面、80个正四面体胞、32个正五胞体超胞组成，施莱夫利符号{3,3,3,4}，顶点图为正十六胞体。同时，它也是考克斯特所归类的211多胞形。

几何性质
五维正轴体是五维超正方体的对偶，施莱夫利符号{3,3,3,4}意味着每个维脊（即面）处有4个正五胞体相交，顶点处都有16个正五胞体相交，顶点图是正十六胞体，每条棱处都有8个正五胞体相交，棱图是正八面体。对于边长为a的五维正轴体，其超胞积为\frac{\sqrt{2}a^5}{30}，表胞积是{\frac{16a^4}{3}}。
顶点坐标
以中心为原点建立四维直角坐标系，则以√2为棱长的正三十二超胞体顶点坐标为
(±1,0,0,0,0), (0,±1,0,0,0), (0,0,±1,0,0), (0,0,0,±1,0), (0,0,0,0,±1)
对称性及结构
五维正轴体作为五维的正轴形，与五维超正方体对偶，拥有BC5（立方形-正轴形对称性），对应施莱夫利符号{3,3,3,4}，考斯特-迪肯符号。同时，它也可被看作是正五胞体反棱柱（即上下两正五胞体呈对偶式排列，再由正五胞体链接1个正五胞体的顶点和另一正五胞体的正四面体胞形成的棱柱），具有更低的对称性D5，对应施莱夫利符号[32,1,1] 。如果我们把其对偶五维超立方体看做低对称性的五维超长方体的话，其亦可被看作是五维的，可能有多种不同对称性。

可视化
正三十二超胞体可以以不同角度平行投影到不同的上：

的三维到二维的透视投影。10对4条棱在球极投影中成为了10个圆，其中两个圆成为了直线，因为它们通过了投影的中心。]]

参考

  • H.S.M. 考克斯特:

* H.S.M. 考克斯特, Regular Polytopes*, 第三版, Dover New York, 1973
Kaleidoscopes: Selected Writings of H.S.M. Coxeter**, F. Arthur Sherk, Peter McMullen, Anthony C. Thompson, Asia Ivic Weiss参与编辑, Wiley-Interscience Publication, 1995, ISBN 978-0-471-01003-6 [http://www.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-0471010030.html]
** (Paper 22) H.S.M. 考克斯特, Regular and Semi Regular Polytopes I*, [Math. Zeit. 46 (1940) 380-407, MR 2,10]
** (Paper 23) H.S.M. 考克斯特, Regular and Semi-Regular Polytopes II*, [Math. Zeit. 188 (1985) 559-591]
** (Paper 24) H.S.M. 考克斯特, Regular and Semi-Regular Polytopes III*, [Math. Zeit. 200 (1988) 3-45]

  • Uniform Polytopes, Manuscript (1991)

* N.W.约翰: The Theory of Uniform Polytopes and Honeycombs*, Ph.D. (1966)
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外部链接
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#多胞体

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