無限面體

{{Infobox polyhedron
| name = 正無限面體
| polyhedron = 正無限面體
| imagename = Uniform tiling 44-t2.svg
| caption = 正方形鑲嵌,是無限面體的一個例子
| Type = 多面體
平面鑲嵌
| Coxeter_diagram = 三種正無限面體
(三角形鑲嵌)
(正方形鑲嵌)
(六邊形鑲嵌)
| Schläfli = {p,q}
其中(p-2)(q-2) = 4
| FaceT = ∞
| EdgeT = ∞
| VerticeT = ∞
| Euler = F=∞, E=∞, V=∞ (χ=2)
| Symmetry_group = 依其幾何結構而定
| Dihedral_angle = 180°
| dual = 仍為無限面體
但可能有不同幾何結構
| Properties = 非嚴格凸、 球內接多面體、 等邊多面體、 等角多面體、 平面
}}
無限面體(),是多面體的一種,意指有無限個面、無限條邊和無限個頂點的多面體。一般是指所有的平面密鋪的集合。

在歐幾里得幾何中,無限面體是一個退化多面體,其面數是可數集的數量,其邊數與頂點數將符合V-E+F= 2,但只能利用求極限得出。無限面體跟多面體一樣,有面、邊、頂點、和角,角也包含有二面角,只是他們全部共面。無限面體並不是球,因為在多面體的定義中,面不能為曲面、邊不能為曲線。

無限面體為無限邊形在三維空間的類比,與平面鑲嵌是等價的。無限面體可以密鋪空間,如同無限邊形密鋪平面,兩個無限面體面體即可堆砌填滿整個空間,這種幾何結構稱為二階無限面體堆砌。

一般對兩種主要無限面體類型有研究:
*平面密鋪或鑲嵌
*扭歪無限面體。

正無限面體
正無限面體是正多面體的一種,是指每個面都全等、每條邊都等長、每個角都等角的無限面體,就如同一般的正多面體。其二面角為180度,為一平角。

滿足這些條件的幾何圖形只有平面鑲嵌,在施萊夫利符號中用{p,q}表示,其中p、q滿足等式(p-2)(q-2) = 4。

正無限面體可以有外接球和內切球,但他們的半徑必須是無限大。

無限胞體
無限胞體()意指有無限個面、無限個胞、無限條邊和無限個頂點的多胞體。

其性質皆與無限面體相似,由空間密鋪即空間堆砌組成。四维空間的正無限胞體只有一種,即立方體堆砌。

扭歪無限面體
扭歪無限面體也是一種無限面體,其與一般無限面體差異在於扭歪無限面體並非所有頂點都共面,可以視為無限邊形與扭歪無限邊形之差異在三維空間的類比。

所有面都全等、角也相等的扭歪無限面體為正扭歪無限面體。三維空間的正扭歪無限面體有三種:

雙曲空間
此外,由於雙曲鑲嵌也是由無限多個雙曲平面構成的圖形,因此雙曲鑲嵌也可以做為一種無限面體。

參見
*無限邊形
*無限胞體

參考文獻

p.296, Table II: Regular honeycombs

Peter McMullen, Egon Schulte, Abstract Regular Polytopes, Cambridge University Press, 2002. ISBN 0-521-81496-0 (Page 25)

Chapter 5: Polyhedra packing and space filling

Critchlow, K.: Order in space.

Pearce, P.: Structure in nature is a strategy for design.

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