主题
Search

无限边形


无限边形是 正多边形 定义的扩展,适用于具有无限条边的图形。其 施莱夫利符号{infty}

无限边形可以在 双曲平面 上产生正镶嵌。这是通过让正多边形的每条边都具有长度 s,并且多边形的每个内角为 theta 来实现的。然后构造三角形 ABC,其中 C 是边的中点,B 是相邻的顶点,A 是多边形的中心。这是一个 直角三角形,直角位于 C。但是边 a 的长度是 s/2,角 Btheta/2。边 c 的长度,即外接圆的半径,可以使用曲率为 -1 的常曲率曲面上的直角三角形的标准公式确定:

tanhc=tanhasecB
(1)
=tanh(1/2s)sec(1/2theta).
(2)

sec(theta/2) 的值永远不小于 1,而 tanh(s/2) 的值随着 s 的增大从零增加到一。仅对于 s 的小值,tanhc 小于 1,这对于 c 的任何实数值都必须如此。因此,通过使 s 足够大,该图形具有无限条边,并且是无限边形。如果 tanh(s/2)sec(theta/2)=1,则该图形内接于等距圆。如果该值大于 1,则该图形内接于超循环或等距曲线。

为了用无限边形镶嵌 双曲平面,选择施莱夫利符号 {infty,p},表示在每个顶点处汇聚 p 个无限边形。内角 theta 然后等于 2pi/p。要找到最小边长,请解方程

 1=tanh(s/2)sec(theta/2)=tanh(s/2)sec(pi/p).
(3)

例如,如果 p=3,则

 s=2tanh^(-1)(1/2)=ln3.
(4)

当然,更长的边长也可以用于此镶嵌。

球面上没有无限边形,但欧几里得平面上存在用施莱夫利符号 {infty,2} 的无限边形进行的退化正镶嵌。为了构造它,将一条线段分成相等的线段,这些线段是无限边形的边。内角是 pi,并且镶嵌平面的两个无限边形的内部是该线段任一侧的两个半平面。


另请参阅

, 正多边形

此条目由 Robert A. Russell 贡献

使用 Wolfram|Alpha 探索

参考文献

Coxeter, H. S. M. "双曲空间中的正蜂巢。" 收录于 国际数学家大会论文集,1954 年,阿姆斯特丹,第 3 卷。 Groningen, Netherlands: Noordhoff, pp. 155-169, 1956. 重印为第 10 章,收录于 几何之美:十二篇论文。 New York: Dover, pp. 200-214, 1999.Coxeter, H. S. M. 正多胞形,第 3 版。 New York: Dover, p. 45, 1973.Coxeter, H. S. M. "圆的各种定义。" §11.1 收录于非欧几何,第 6 版。 Washington, DC: Math. Assoc. Amer., p. 213, 1988.Leys, J. "Jos Leys 的分形:双曲 05。" http://www.josleys.com/Hyp143.htm.Schwartzman, S. 数学词汇:英语数学术语的词源词典。 Washington, DC: Math. Assoc. Amer., 1994.

在 Wolfram|Alpha 上被引用

无限边形

请引用为

Russell, Robert A. "无限边形。" 来自 MathWorld——Wolfram Web 资源,由 Eric W. Weisstein 创建。 https://mathworld.net.cn/Apeirogon.html

学科分类