stringtranslate.com

Двойной полигон

многоугольники , имеющие одинаковую линию симметрии, являются двойственными многоугольниками.

В геометрии многоугольники объединяются в пары, называемые двойственными , где вершины одного соответствуют краям другого.

Характеристики

Конструкция Дормана Люка , показывающая, что грань ромба двойственна фигуре вершины прямоугольника .

Правильные многоугольники самодвойственны .

Двойственный изогональному (вершинно-транзитивному) многоугольнику является изотоксальный (транзитивный по ребру) многоугольник. Например, (изогональный) прямоугольник и (изотоксальный) ромб являются двойственными.

В циклическом многоугольнике более длинные стороны соответствуют большим внешним углам в двойном ( тангенциальном многоугольнике ), а более короткие стороны — меньшим углам. [ нужна цитата ] Кроме того, конгруэнтные стороны в исходном многоугольнике дают равные углы в двойственном, и наоборот. Например, двойником острого равнобедренного треугольника является тупоугольный равнобедренный треугольник.

В конструкции Дормана-Люка каждая грань двойственного многогранника является двойственным многоугольником соответствующей вершинной фигуры .

Двойственность в четырехугольниках

В качестве примера двойственности боковых углов многоугольников мы сравниваем свойства вписанных и касательных четырехугольников . [1]


Эта двойственность, возможно, становится еще более очевидной при сравнении равнобедренной трапеции с воздушным змеем .

Виды двойственности

Исправление

Простейшее качественное построение двойного многоугольника — это операция выпрямления , при которой края многоугольника усекаются до вершин в центре каждого исходного края. Между этими новыми вершинами образуются новые ребра.

Эта конструкция необратима. То есть многоугольник, сгенерированный двойным применением, в целом не похож на исходный многоугольник.

Полярное взаимное движение

Как и в случае с двойственными многогранниками, можно взять окружность (будь то вписанная окружность , описанная окружность или, если они существуют, их средняя окружность ) и совершить в ней полярное возвратно-поступательное движение .

Проективная двойственность

В соответствии с проективной двойственностью двойственная точка является линией, а линия является точкой - таким образом, двойственная многоугольнику является многоугольником, края которого соответствуют вершинам двойственной, и наоборот.

С точки зрения двойственной кривой , где каждой точке кривой соответствует точка, двойственная к ее касательной в этой точке, проективно-двойственную кривую можно интерпретировать следующим образом:

Комбинаторно

Комбинаторно можно определить многоугольник как набор вершин, набор ребер и отношение инцидентности (какие вершины и ребра соприкасаются): две соседние вершины определяют ребро, а два соседних ребра определяют вершину. Тогда двойной многоугольник получается простой перестановкой вершин и ребер.

Таким образом, для треугольника с вершинами {A, B, C} и ребрами {AB, BC, CA} двойственный треугольник имеет вершины {AB, BC, CA} и ребра {B, C, A}, где B соединяет AB. & БК и так далее.

Это не особенно плодотворный путь, поскольку с комбинаторной точки зрения существует одно семейство многоугольников (задаваемое количеством сторон); геометрическая двойственность многоугольников более разнообразна, как и комбинаторно- двойственные многогранники .

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Майкл де Вильерс, Некоторые приключения в евклидовой геометрии , ISBN  978-0-557-10295-2 , 2009, стр. 55.

Внешние ссылки