{{Infobox polytope
| name = 五维正六胞体
| imagename = 5-simplex t0.svg
| polytope = 五维正六胞体(6-超胞)5-体
| Type = 凸五维正多胞体
| group_type = 单纯形
| Dimension = 5
| dim = 四维
| count = 6 {4,3,3}
| Cell = 15 (3.3.3)
| Face = 20 {3}
| Edge = 15
| Vertice = 6
| Vertice_type = 正五胞体
| Schläfli = {3,3,3,3}{3,3,3}x{}{3,3}x{1}{3,3}x{}x{}{3}x{3}x{}{3}x{}x{}x{}{}x{}x{}x{}x{}
| Coxeter_diagram =
| analogy = 正四面體
| Petrie = 六邊形
| convex =
| Symmetry_group = BC5, [3,3,3,3]
| dual = 自身对偶
| Properties = 凸
}}
五维正六胞体(Hexateron)或称正六超胞体(Hexateron)是3个五维凸正多超胞体之一,一種自身對偶的五維多胞體,是五维的单纯形,四维正五胞体、三维正四面体、二维正三角形的五维类比。由6个正五胞体胞、15个正四面体胞、20个正三角形面、15条棱、6个顶点组成。它的二超胞角是cos−1(1/5),约等于78.46°。正如其它维的正单纯形一样,正六超胞体可以被看作是正五胞体的棱锥,即正五胞体棱锥,它由一个正五胞体底面一个与正五胞体5个顶点距离都相等且等于正五胞体棱长的顶点相连而成,正五胞体的正四面体胞与顶点相连成为5个正四面体棱锥(即正五胞体)侧面。
几何性质
正六超胞体的顶点处有5条棱相交,因此它的顶点图是正五胞体,在它的棱处有4个正五胞体维脊相交,应此它的棱图是正四面体。它有施莱夫利符号{3,3,3,3},考斯特-迪肯符号,它像其它正单纯形一样是自身对偶的。
对于一个边长为a的正六超胞体,其超胞积是\cfrac{\sqrt{3}a^5}{480},表胞积是\cfrac{\sqrt{5}a^4}{16},高是\cfrac{\sqrt{30}a}{5}。
若一个正六超胞体的棱长为1,则其外接五維超球的半径为\frac{\sqrt{15}}{6},內切五維超球的半径为\frac{\sqrt{15}}{30}。
坐标系
为了得到正六超胞体的顶点坐标,我们可以将其看作是由正五胞体和一个与正五胞体5个顶点距离都相等且等于正五胞体棱长的顶点相连而成。经过计算之后,我们便可将棱长为2,中心在五维直角坐标系原点的正六超胞体顶点坐标表示为:
:\left(\sqrt{\frac{1}{15}},\ \sqrt{\frac{1}{10}},\ \sqrt{\frac{1}{6}},\ \sqrt{\frac{1}{3}},\ \pm1\right)
:\left(\sqrt{\frac{1}{15}},\ \sqrt{\frac{1}{10}},\ \sqrt{\frac{1}{6}},\ -2\sqrt{\frac{1}{3}},\ 0\right)
:\left(\sqrt{\frac{1}{15}},\ \sqrt{\frac{1}{10}},\ -\sqrt{\frac{3}{2}},\ 0,\ 0\right)
:\left(\sqrt{\frac{1}{15}},\ -2\sqrt{\frac{2}{5}},\ 0,\ 0,\ 0\right)
:\left(-\sqrt{\frac{5}{3}},\ 0,\ 0,\ 0,\ 0\right)
如果我们将正六超胞体当作是位于六维直角坐标系中的超平面,则正六超胞体的顶点坐标可以简单地表示为(0,0,0,0,0,1)或者(0,1,1,1,1,1)的全排列,这样的正六超胞体实则是六维正轴体(前者)或者截半六维超正方体(后者)的一个表面。
对称群构造
作为五维的正单纯形,一个五维凸正多超胞体,它具有A5考克斯特平面对应的对称群构造,对应施莱夫利符号{3,3,3,3},考斯特-迪肯符号。同时,它可被看作是四维正五胞体的棱锥,只具有A4对应对称性。
图像
五维正六胞体可以以自身的对称性被平行投影到2维平面上:
相关链接
*正五胞体
*五维空间
*五维超正方体
*五维正轴体
參考文獻
- T. Gosset:On the Regular and Semi-Regular Figures in Space of n Dimensions,Messenger of Mathematics,Macmillan,1900
- H.S.M.考克斯特:
* 考克斯特,Regular Polytopes*,(第三版,1973),Dover edition,ISBN 0-486-61480-8,p.296,Table I (iii):Regular Polytopes, three regular polytopes in n-dimensions (n≥5)
* H.S.M.考克斯特,Regular Polytopes*,第三版,Dover New York,1973,p.296,Table I (iii):Regular Polytopes,three regular polytopes in n-dimensions (n≥5)
Kaleidoscopes: Selected Writings of H.S.M. Coxeter**,editied by F. Arthur Sherk,Peter McMullen,Anthony C. Thompson,Asia Ivic Weiss,Wiley-Interscience Publication,1995,ISBN 978-0-471-01003-6 [http://www.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-0471010030.html]
** (第22页) H.S.M. Coxeter, Regular and Semi Regular Polytopes I*, [Math. Zeit. 46 (1940) 380-407, MR 2,10]
** (第23页) H.S.M. Coxeter, Regular and Semi-Regular Polytopes II*, [Math. Zeit. 188 (1985) 559-591]
** (第24页) H.S.M. Coxeter, Regular and Semi-Regular Polytopes III*, [Math. Zeit. 200 (1988) 3-45]
- John H. Conway,Heidi Burgiel,Chaim Goodman-Strass,The Symmetries of Things 2008,ISBN 978-1-56881-220-5 (Chapter 26. pp. 409: Hemicubes: 1n1)
- 诺曼·约翰逊 Uniform Polytopes,Manuscript (1991)
* N.W.约翰逊: The Theory of Uniform Polytopes and Honeycombs*,Ph.D. (1966)
*
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