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三叶结


TrefoilKnot
TrefoilKnot3D

三叶结 3_1,也称为三瓣结或反手结,是具有三个交叉的唯一素纽结。它是一个 (3, 2)-环面纽结,并具有辫字 sigma_1^3。正如 Dehn (1914) 首次证明的那样,三叶结及其镜像是不等价的。换句话说,三叶结不是两手性的。然而,它是可逆的,并且具有Arf 不变量 1。

它的左手形式在 Wolfram 语言中实现,如上所示,为KnotData["Trefoil"].

M. C. 埃舍尔的木刻版画“结”(Bool et al. 1982, pp. 128 和 325; Forty 2003, Plate 71)描绘了由不同类型的股线组成的三叶结。一项初步研究(Bool et al. 1982, p. 123)描绘了另一个三叶结。

A Moebius trefoil knot of gears

上面的动画显示了一系列沿着 莫比乌斯带 三叶结排列的齿轮(M. Trott)。

括号多项式可以计算如下。

<L>=A^3d^(2-1)+A^2Bd^(1-1)+A^2Bd^(1-1)+AB^2d^(2-1)+A^2Bd^(1-1)+AB^2d^(2-1)+AB^2d^(2-1)+B^3d^(3-1)
(1)
=A^3d^1+3A^2Bd^0+3AB^2d^1+B^3d^2.
(2)

代入

B=A^(-1)
(3)
d=-A^2-A^(-2)
(4)

得到

 <L>=A^(-7)-A^(-3)-A^5.
(5)

相应的 考夫曼多项式 X 随后由下式给出

X_L=(-A^3)^(-w(L))<L>=(-A^3)^(-3)(A^(-7)-A^(-3)-A^5)
(6)
=A^(-4)+A^(-12)-A^(-16),
(7)

其中 扭数 w(L)=3 (Kauffman 1991, p. 35; Livingston 1993, p. 219)

亚历山大多项式 Delta(x), BLM/Ho 多项式 Q(x), 康威多项式 del (x), HOMFLY 多项式 P(l,m), 琼斯多项式 V(t), 和 考夫曼多项式 F F(a,z) 的三叶结是

Delta(x)=x-1+x^(-1)
(8)
Q(x)=2x^2+2x-3
(9)
del (x)=x^2+1
(10)
P(l,m)=-l^4+m^2l^2-2l^2
(11)
V(t)=t+t^3-t^4
(12)
F(a,z)=-a^4-2a^2+(a^4+a^2)z^2+(a^5+a^3)z.
(13)

这里,V(t) 对应于右手三叶结。

在 10 个或更少交叉的纽结中,没有其他纽结共享相同的 亚历山大多项式BLM/Ho 多项式琼斯多项式

三叶结的纽结群

 <x,y|x^2=y^3>,
(14)

或等效地

 <x,y|xyx=yxy>
(15)

(Rolfsen 1976,pp. 52 和 61)。


另请参阅

八字结, 老奶奶结, 纽结, 素纽结, 方结

使用 Wolfram|Alpha 探索

参考文献

Bar-Natan, D. "纽结 3_1。" http://www.math.toronto.edu/~drorbn/KAtlas/Knots/3.1.htmlBool, F. H.; Kist, J. R.; Locher, J. L.; 和 Wierda, F. M. C. 埃舍尔:他的一生和完整的图形作品。 New York: Abrams, 1982.Claremont High School. "Trefoil_Knot Movie." 二进制编码 QuickTime 影片。 ftp://chs.cusd.claremont.edu/pub/knot/trefoil.cpt.binCrandall, R. E. 科学 Mathematica。 Redwood City, CA: Addison-Wesley, 1993.Dehn, M. "Die beiden Kleeblattschlingen." Math. Ann. 75, 402-413, 1914.Escher, M. C. "结。" 红色、绿色和棕色木刻版画,从 3 个色块印刷。1965. http://www.mcescher.com/Gallery/recogn-bmp/LW444.jpgForty, S. M.C. 埃舍尔。 Cobham, England: TAJ Books, 2003.Kauffman, L. H. 纽结与物理学。 Singapore: World Scientific, pp. 8 和 29-35, 1991.KnotPlot. "3_1。" http://newweb.cecm.sfu.ca/cgi-bin/KnotPlot/KnotServer/kserver?ncomp=1&ncross=3&id=1Livingston, C. 纽结理论。 Washington, DC: Math. Assoc. Amer., 1993.Nordstrand, T. "Threefoil Knot." http://jalape.no/math/tknottxtPappas, T. "三叶结。" 数学的乐趣。 San Carlos, CA: Wide World Publ./Tetra, p. 96, 1989.Rolfsen, D. 纽结与链环。 Wilmington, DE: Publish or Perish Press, pp. 51 和 60, 1976.Steinhaus, H. 数学快照,第 3 版。 New York: Dover, p. 265, 1999.

请引用本文为

Weisstein, Eric W. "三叶结。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/TrefoilKnot.html

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