正圖形列表

此頁面列出了所有的歐幾里得空間雙曲空間球形空間正圖形正多胞形施萊夫利符號可以描述每一個正圖形正多胞形,他被廣泛使用如下面的每一個緊湊的參考名稱。

正圖形範例
正多邊形二維
星形

{5}

{5/2}
正多面體三維
星形

{5,3}

{5/2,5}
正鑲嵌圖(二維)
平面 雙曲

{4,4}

{5,4}
正多胞體四維
星形

{5,3,3}

{5/2,5,3}
正堆砌體三維
平面 雙曲

{4,3,4}

{5,3,4}

正圖形正多胞形可由其維度分類,也可以分成凸、非凸(星形、扭歪、複合或凹)和無窮等形式。非凸形式(或凹形式)使用與凸形式相同的頂點,但面(或邊)有相交。無限的形式則是在一較低維的歐幾里得空間中密鋪鑲嵌堆砌)。

無限的形式可以擴展到密鋪雙曲空間。雙曲空間是和正常的空間有相同的規模,但平行線在一定的距離內會分岔得越來越遠。這使得頂點值可以存在負角度的缺陷,例如製作一個由個正三角形組成的頂點,它們可以被平放。它不能在普通平面上完成的,但可以在一個雙曲平面上構造。

概觀

此表顯示正圖形正多胞形在各個維度的匯總。

請注意,平面密鋪和雙曲密鋪的維數比預期多一維。這是因為它們是有限多胞形在不同維度的類比:凸正n胞形可以看作(n−1)維球面空間的鑲嵌。因此,歐幾里德平面的三個正鑲嵌圖正三角形鑲嵌正方形鑲嵌正六邊形鑲嵌)列在第三維度而不是第二維下。

有限[註 1] 平面[註 2] 雙曲[註 3] 複合[註 4] 抽象
維度 非凸 密鋪
星形 扭歪 星形 扭歪 緊湊 仿緊 非緊
星形 星形
-1[註 5] 0000 0[註 6]0 000000 1[註 7]
0 10000000000 1
1 100 1[註 8]0000000 1
2 1 1 1000
3 5 4 ? 3 3 50
4 6 10 ? 1 ? 40 11 26 20
5 30 ? 3 ? 5 4 2 186[1]00
6 30 ? 1 ?00 5 66[1]00
7 30 ? 1 ?000 36[1] 30
8 30 ? 1 ?000 13[1] 60
9 30 ? 1 ?000 10[1]00
10 30 ? 1 ?000 8[1]00
11 30 ? 1 ?000 4[1]00
12+ 30 ? 1 ?000 [2] ≤2[註 9]0
不存在 存在唯一 有限個 無窮 不一定

零維或以下的正圖形

上圖以正方形展示一個二維正多胞形的組成元素:一個二維正多胞形(正方形)、四個一維正多胞形(線段)、四個零維正多胞形(頂點)和一個負一維正多胞形(空集合

在維數為零的空間能存在的多胞形只有點[3],無法有其他幾何或拓樸組合,而维數比零更低則是在抽象理論中的虛無多胞形英語:)代表一種空集合,在抽象理論中被看作是一種負一維的多胞形[4],但其是一種抽象多胞形。然而,在數學上,零維空間是按以下的不等價定義之一,維數為零的拓撲空間:按覆蓋維數的概念,一個拓撲空間是零維空間,若空間的任何開覆蓋,都有一個加細,使得空間內每一點,都在這個加細的恰好一個開集內;或者按小歸納維數的概念,一個拓撲空間是零維空間,若空間有一個由閉開集組成的。這兩個概念對可分可度量化空間為等價[5][6]。而負一維空間僅是在抽象理論表示一個比零維多胞形更低維度的一個元詞

依據正圖形的定義,一個多胞形必須要具備嚴格的標記可遞特性,對於該幾何體內所有同維度的元素(如:點、線、面)都完全具有相同的性質,並且每一個元素皆為一個正圖形,而零維多胞形的元素僅有{F−1, F0}、負一維多胞形的元素僅有{F−1},幾何上所有零維多胞形都是正多胞形,一般地,n維正圖形被定義為有正維面[(n − 1)-表面]和正頂點圖,這兩個條件已經能充分地保證所有面、所有頂點都是相似的,但這一定義並不適用於抽象多胞形,而負一維的多胞形的僅有一種抽象多胞形

另外,正零邊形也可以視為零維或以下的正圖形,或看做是虛無多胞形(英語:)。

一維正圖形

考克斯特記號終結點代表一個鏡射面,周圍有環的節點表示其不位於一個平面。 ditel, { }, node_1  是點 p和其鏡射像 p'並且中間被夾出一段線段

在維數為一的一維空間裡存在的多胞形是由兩個端點包圍住的一個封閉一維空間,即線段。在定義上,這個一維多胞形(或稱1-多胞形)在施萊夫利符號中以: { } 表示[8][9],而在考克斯特記號中則以一個有環的節點:node_1 表示[7]諾曼·約翰遜將之稱為ditel,並在施萊夫利符號中以{ }表示[10]。依據正圖形的定義,一個多胞形必須要具備嚴格的標記可遞特性,對於該幾何體內所有同維度的元素(如:點、線、面)都完全具有相同的性質,並且每一個元素皆為一個正圖形,而一維多胞形的旗包含{F−1, F0, F1}、其元素僅有{F−1, A, B, AB},其中,A、B為線段兩端點,由於幾何上所有零維多胞形都是正多胞形,因此所有的線段都會符合標記可遞特以及所有同維度的元素(如:點、線、面)都完全具有相同的性質,並且每一個元素皆為一個正圖形,因此在幾何上所有的一維多胞形都是正多胞形。

雖然線段做為一個多胞形是微不足道的,但它似乎是多邊形和其他更高維度圖形形成邊緣所需的一個元素[11]。在一維以及以下(包括一維、零維、負一維)空間中的多胞形都是正多胞形,包含了一維的線段、零維的點和負一維的抽象虛無多胞形都是組成多邊形和其他更高維度圖形的重要元素之一,比如一維的線段組成多邊形的邊、零維的點組成多邊形的頂點以及代表集合子集中空集合的抽象虛無多胞形都是多邊形的組成元素(子集),依據正圖形定義,若這些低為度不存在正圖形,則也不會有正多邊形和其他更高維度的正圖形。

在柱體的定義裡,線段(一維)可以被看做是點(零維)的柱體,在施萊夫利符號中以{ }×{p}表示,而在考克斯特記號中則以笛卡兒積的形式node_1 2 node_1 p node 表示一個線段和多邊形[12]

二維正多邊形

二維凸正多邊形

名稱 正三角形
2-單體
正方形
2-正軸形
2-立方形
正五邊形 正六邊形 正七邊形 正八邊形
施萊夫利符號 {3} {4} {5} {6} {7} {8}
考克斯特符号 node_1 3 node  node_1 4 node  node_1 5 node  node_1 6 node  node_1 7 node  node_1 8 node 
圖像
名稱 正九邊形 正十邊形 正十一邊形 正十二邊形 正十三邊形 正十四邊形
施萊夫利 {9} {10} {11} {12} {13} {14}
考克—迪肯 node_1 9 node  node_1 10 node  node_1 11 node  node_1 12 node  node_1 13 node  node_1 14 node 
圖像
名稱 正十五邊形 正十六邊形 正十七邊形 正十八邊形 正十九邊形 正二十邊形 ...正n邊形
施萊夫利 {15} {16} {17} {18} {19} {20} {n}
考克—迪肯 node_1 15 node  node_1 16 node  node_1 17 node  node_1 18 node  node_1 19 node  node_1 20 node  node_1 n node 
圖像
邊數較大的正多邊形
名稱 二百五十七邊形 正65537邊形 一百萬邊形
可作圖? 可作圖[13][14] 可作圖[15][16] 不可
施萊夫利符號 {257}[17] {65537}[18] {1000000}[19]
考克斯特符号 node_1 2x 5 7 node  node_1 6 5 5 3x 7 node  node_1 10 0x 0x 0x 0x 0x node 
圖像 [20][註 10]

退化 (圓形)

名稱 正零邊形 正一邊形 正二邊形
施萊夫利符號 {1}[21] {2}[22]
考克斯特符号 node  node_1 
圖像

星形正多邊形

名稱 五角星 七角星 八角星 九角星 十角星 ...n角星
施萊夫利符號 {5/2}[23] {7/2} {7/3} {8/3} {9/2} {9/4} {10/3} {p/q}
考克斯特符号 node_1 5 rat d2 node  node_1 7 rat d2 node  node_1 7 rat d3 node  node_1 8 rat d3 node  node_1 9 rat d2 node  node_1 9 rat d4 node  node_1 10 rat d3 node  node_1 p rat dq node 
圖像  
20邊以下的星形正多邊形

{11/2}

{11/3}

{11/4}

{11/5}

{12/5}

{13/2}

{13/3}

{13/4}

{13/5}

{13/6}

{14/3}

{14/5}

{15/2}

{15/4}

{15/7}

{16/3}

{16/5}

{16/7}

{17/2}

{17/3}

{17/4}

{17/5}

{17/6}

{17/7}

{17/8}

{18/5}

{18/7}

{19/2}

{19/3}

{19/4}

{19/5}

{19/6}

{19/7}

{19/8}

{19/9}

{20/3}

{20/7}

{20/9}

扭歪正多邊形

鋸齒扭歪多邊形的例子
扭歪六邊形 扭歪八邊形 扭歪十邊形
D3d, [2+,6] D4d, [2+,8] D5d, [2+,10]
{3}#{ } {4}#{ } {5}#{ } {5/2}#{ } {5/3}#{ }

三維正圖形

三維凸正多面體

名稱 施萊夫利符號
{p,q}
考克斯特符号
node_1 p node q node 
圖像
(透視圖)
圖像
(立體圖)
圖像
(球面投影)

{p}
頂點
{q}
對稱群 對偶
正四面體
3-單體
三角錐
{3,3} node_1 3 node 3 node  4
{3}
6 4
{3}
Td (自身對偶)
正方體
3-立方形
(正六面體)
(四角柱)
{4,3} node_1 4 node 3 node  6
{4}
12 8
{3}
Oh 正八面體
正八面體
3-正軸體
正三角反棱柱
{3,4} node_1 3 node 4 node  8
{3}
12 6
{4}
Oh 立方體
正十二面體 {5,3} node_1 5 node 3 node  12
{5}
30 20
{3}
Ih 正二十面體
正二十面體 {3,5} node_1 3 node 5 node  20
{3}
30 12
{5}
Ih 正十二面體

退化 (球面)

在球面幾何學中,多面形 {2,n} 和多邊形二面體 {n,2} 以及一面體 {1,1} 也可以被視為是一種正多面體(正球面鑲嵌)。

他們包括:

名稱 施萊夫利
{p,q}
考克斯特
記號
圖像
(球面)

{p}
頂點
{q}
對稱性 對偶
一邊形一面體 {1,1} node  1
{1}
0 1
{1}
C1
(*1)
自身對偶
一邊形二面體 {1,2} node_1 2 node  2
{1}
1 1
{2}
C1v
(*22)
一面形
一面形 {2,1} node 2 node  1
{2}
1 2
{1}
C1v
(*22)
一邊形二面體
二邊形二面體
二面形
{2,2} node_1 2 node 2 node  2
{2}
2 2
{2}
D2h
(*222)
自身對偶
三面形 {2,3} node_1 2 node 3 node  3
{2}
3 2
{3}
D3h
(*322)
三角形二面體
三角形二面體 {3,2} node_1 3 node 2 node  2
{3}
3 3
{2}
D3h
(*322)
三面形
六面形 {2,6} node_1 2 node 6 node  6
{2}
6 2
{6}
D6h
(*622)
六邊形二面體
六邊形二面體 {6,2} node_1 6 node 2 node  2
{6}
6 6
{2}
D6h
(*622)
六面形

星形正多面體

名稱 半透明
圖像
立體
圖像
球面鑲嵌
圖像
星狀圖 施萊夫利
{p,q}
考克斯特

{p}
頂點
{q}
頂點圖
χ 密度 對稱姓 對偶
小星形十二面體 {5/2,5}
node 5 node 5 rat d2 node_1 
12
{5/2}
3012
{5}
−63Ih
[5,3]
(*532)
大十二面體
大十二面體 {5,5/2}
node_1 5 node 5 rat d2 node 
12
{5}
3012
{5/2}
−63Ih
[5,3]
(*532)
小星形十二面體
大星形十二面體 {5/2,3}
node 3 node 5 rat d2 node_1 
12
{5/2}
3020
{3}
27Ih
[5,3]
(*532)
大二十面體
大二十面體 {3,5/2}
node_1 3 node 5 rat d2 node 
20
{3}
3012
{5/2}
27Ih
[5,3]
(*532)
大星形十二面體

扭歪正多面體

考克斯特在他的論文《三維和四維空間的正扭歪多面體極其類似物》[24]中列出了較多的一系列扭歪多面體,其中有四種是正圖形

{4, 6 | 3} {6, 4 | 3} {4, 8 | 3} {8, 4 | 3}

四維正圖形

四維凸正多胞體

在四維空間中存在6種凸正圖形。

名稱
施萊夫利
{p,q,r}
考克斯特
node p node q node r node 

{p,q}

{p}

{r}
頂點
{q,r}
對偶
{r,q,p}
正五胞體
四維單純形
{3,3,3} node_1 3 node 3 node 3 node  5
{3,3}
10
{3}
10
{3}
5
{3,3}
自身對偶
正八胞體
四維超方形
超立方體
{4,3,3} node_1 4 node 3 node 3 node  8
{4,3}
24
{4}
32
{3}
16
{3,3}
正十六胞體
正十六胞體
四維正軸體
{3,3,4} node_1 3 node 3 node 4 node  16
{3,3}
32
{3}
24
{4}
8
{3,4}
超立方體
正二十四胞體 {3,4,3} node_1 3 node 4 node 3 node  24
{3,4}
96
{3}
96
{3}
24
{4,3}
自身對偶
正一百二十胞體
四維類五邊形體
{5,3,3} node_1 5 node 3 node 3 node  120
{5,3}
720
{5}
1200
{3}
600
{3,3}
正六百胞體
正六百胞體
四維類二十面體體
{3,3,5} node_1 3 node 3 node 5 node  600
{3,3}
1200
{3}
720
{5}
120
{3,5}
正一百二十胞體
正五胞體超立方體正十六胞體正二十四胞體正一百二十胞體正六百胞體
{3,3,3}{4,3,3}{3,3,4}{3,4,3}{5,3,3}{3,3,5}
線架圖 (皮特里多邊形) 歪斜正投影圖
不透明正投影圖

被正四面體包覆
(以頂點與胞為中心)

被立方體包覆
(以胞為中心)

被立方體包覆
(以胞為中心)

被截半立方體包覆
(以胞為中心)

被倒角十二面體包覆
(以胞為中心)

被五角化截半二十面體包覆
(以頂點為中心)
施萊蓋爾線框 (透視投影

(以胞為中心)

(以胞為中心)

(以胞為中心)

(以胞為中心)

(以胞為中心)

(以頂點為中心)
球極平面投影線框 (超球面堆砌

退化 (超球面)

多維面形
施萊夫利
{2,p,q}
考克斯特符号
node_1 2x node p node q node 

{2,p}π/q

{2}π/p,π/q
頂點 頂點圖
{p,q}
對稱性 對偶多胞形
{2,3,3} node_1 2x node 3 node 3 node  4
{2,3}π/3
6
{2}π/3,π/3
4 2 {3,3}
[2,3,3] {3,3,2}
{2,4,3} node_1 2x node 4 node 3 node  6
{2,4}π/3
12
{2}π/4,π/3
8 2 {4,3}
[2,4,3] {3,4,2}
{2,3,4} node_1 2x node 3 node 4 node  8
{2,3}π/4
12
{2}π/3,π/4
6 2 {3,4}
[2,4,3] {4,3,2}
{2,5,3} node_1 2x node 5 node 3 node  12
{2,5}π/3
30
{2}π/5,π/3
20 2 {5,3}
[2,5,3] {3,5,2}
{2,3,5} node_1 2x node 3 node 5 node  20
{2,3}π/5
30
{2}π/3,π/5
12 2 {3,5}
[2,5,3] {5,3,2}

扭歪多胞體

四維的扭歪多胞體是一些位於五維或以上的扭歪圖形。

五維正圖形

五維凸正多胞體

名稱 施萊夫利
{p,q,r,s}
考克斯特
維面
{p,q,r}

{p,q}

{p}
頂點 面圖
{s}
邊圖
{r,s}
頂點圖
{q,r,s}
五維正六胞體 {3,3,3,3}
node_1 3 node 3 node 3 node 3 node 
6
{3,3,3}
15
{3,3}
20
{3}
156{3}{3,3}{3,3,3}
五維超正方體 {4,3,3,3}
node_1 4 node 3 node 3 node 3 node 
10
{4,3,3}
40
{4,3}
80
{4}
8032{3}{3,3}{3,3,3}
五維正三十二胞體 {3,3,3,4}
node_1 3 node 3 node 3 node 4 node 
32
{3,3,3}
80
{3,3}
80
{3}
4010{4}{3,4}{3,3,4}

五維正六胞體

五維超正方體

五維正三十二胞體

六維正圖形

六維凸正多胞體

名稱施萊夫利頂點維脊維面χ
六維正七胞體{3,3,3,3,3}72135352170
六維超立方體{4,3,3,3,3}6419224016060120
六維正六十四胞體{3,3,3,3,4}1260160240192640

六維正七胞體

六維超立方體

六維正六十四胞體

七維正圖形

七維凸正多胞體

名稱施萊夫利頂點維峰維脊維面χ
七維正八胞體{3,3,3,3,3,3}8285670562882
七維超立方體{4,3,3,3,3,3}12844867256028084142
七維正一百二十八胞體{3,3,3,3,3,4}14842805606724481282

七維正八胞體

七維超立方體

七維正一百二十八胞體

七維以上正圖形

自五維開始,正圖形皆只有三種——单纯形超方形以及正轴形

n維凸正多胞體

從五維開始,凸正多胞體都只有三種[25]

名稱 施萊夫利
符號
{p1,...,pn−1}
考克斯特
記號
k維胞 / 面 維面 頂點圖 對偶
n維單體{3n−1}node_1 3 node 3 ...3 node 3 node {3n−2}{3n−2}自身對偶
n維超立方體{4,3n−2}node_1 4 node 3 ...3 node 3 node {4,3n−3}{3n−2}n維正軸體
n維正軸體{3n−2,4}node_1 3 node 3 ...3 node 4 node {3n−2}{3n−3,4}n維超立方體

八維

名稱施萊夫利頂點4維胞維峰維脊維面χ
八維單體{3,3,3,3,3,3,3}93684126126843690
八維超立方體{4,3,3,3,3,3,3}2561024179217921120448112160
八維正軸體{3,3,3,3,3,3,4}1611244811201792179210242560

八維單體

八維超立方體

八維正軸體

九維

名稱施萊夫利頂點4維胞5維胞維峰維脊維面χ
九維單體{38}104512021025221012045102
九維超立方體{4,37}51223044608537640322016672144182
九維正軸體{37,4}18144672201640325376460823045122

九維單體

九維超立方體

九維正軸體

十維

名稱施萊夫利頂點4維胞5維胞6維胞維峰維脊維面χ
十維單體{39}115516533046246233016555110
十維超立方體{4,38}1024512011520153601344080643360960180200
十維正軸體{38,4}2018096033608064134401536011520512010240

十維單體

十維超立方體

十維正軸體

十一維

名稱施萊夫利頂點4維胞5維胞6維胞7維胞維峰維脊維面χ
十一維單體{310}126622049579292479249522066122
十一維超立方體{4,39}204811264281604224042240295681478452801320220222
十一維正軸體{39,4}222201320528014784295684224042240281601126420482

十一維單體

十一維超立方體

十一維正軸體

十二維

名稱施萊夫利頂點4維胞5維胞6維胞7維胞8維胞維峰維脊維面χ
十二維單體{311}1378286715128717161716128771528678130
十二維超立方體{4,310}40962457667584112640126720101376591362534479201760264240
十二維正軸體{310,4}24264176079202534459136101376126720112640675842457640960

十二維單體

十二正軸體

更高維度

種類維度名稱施萊夫利頂點維峰維脊維面χ
单纯形 13十三維單體{312}149136436491142
14十四維單體{313}15105455455105150
15十五維單體{314}16120560560120162
16十六維單體{315}17136680680136170
17十七維單體{316}18153816816153182
18十八維單體{317}19171969969171190
19十九維單體{318}2019011401140190202
20二十維單體{319}2121013301330210210
超方形 13十三維超立方體{4,311}8192532481597442288312262
14十四維超立方體{4,312}163841146883727362912364280
15十五維超立方體{4,313}327682457608601603640420302
16十六維超立方體{4,314}6553652428819660804480480320
17十七維超立方體{4,315}131072111411244564485440544342
18十八維超立方體{4,316}2621442359296100270086528612360
19十九維超立方體{4,317}5242884980736224133127752684382
20二十維超立方體{4,318}104857610485760498073609120760400
正轴形 13十三維正軸體{311,4}2631222881597445324881922
14十四維正軸體{312,4}283642912372736114688163840
15十五維正軸體{313,4}304203640860160245760327682
16十六維正軸體{314,4}3248044801966080524288655360
17十七維正軸體{315,4}345445440445644811141121310722
18十八維正軸體{316,4}3661265281002700823592962621440
19十九維正軸體{317,4}3868477522241331249807365242882
20二十維正軸體{318,4}407609120498073601048576010485760

n維正非凸多胞形

從五維開始就都不存在任何非凸多胞形。

正無窮多胞形

密鋪

對應的歐幾里得密鋪只有一種,密鋪於一維歐幾里得空間,即直線,即正無限邊形。其施萊夫利符號以{∞}表示、考克斯特符号node_1 infin node 表示。

該鑲嵌是由一維正圖形「線段」(即二維二邊形)完成一維歐幾里得空間的密鋪。

......

雙曲密鋪

對應的雙曲密鋪只有一種,即由一維正圖形「線段」完成一維羅氏空間(即二維雙曲線)的密鋪,類似於無限邊形,稱為超無限邊形,但又因為它是發散的,因此又稱為偽多邊形。在施萊夫利符號以{iπ/λ}表示、考克斯特符号node_1 ultra node 表示。

平面正鑲嵌圖

名稱 正方形鑲嵌 正三角形鑲嵌 正六邊形鑲嵌
對稱群 p4m, [4,4], (*442) p6m, [6,3], (*632)
施萊夫利 {p,q} {4,4} {3,6} {6,3}
考克斯特記號 node_1 4 node 4 node  node 6 node 3 node_1  node_1 6 node 3 node 
圖像

雙曲凸正鑲嵌圖

雙曲正鑲嵌圖
球面 (退化/柏拉圖)/平面/雙曲面 (龐加萊圓盤緊湊/仿緊湊/非緊湊) 鑲嵌圖與其施萊夫利符號
p \ q 2 3 4 5 6 7 8 ... ... iπ/λ
2
{2,2}
node_1 2 node 2 node 

{2,3}
node_1 2 node 3 node 

{2,4}
node_1 2 node 4 node 

{2,5}
node_1 2 node 5 node 

{2,6}
node_1 2 node 6 node 

{2,7}
node_1 2 node 7 node 

{2,8}
node_1 2 node 8 node 

{2,}
node_1 2 node infin node 

{2,iπ/λ}
node_1 2 node ultra node 
3

{3,2}
node_1 3 node 2 node 

正四面體
{3,3}
node_1 3 node 3 node 

正八面體
{3,4}
node_1 3 node 4 node 

正二十面體
{3,5}
node_1 3 node 5 node 

三角鑲嵌
{3,6}
node_1 3 node 6 node 


{3,7}
node_1 3 node 7 node 


{3,8}
node_1 3 node 8 node 


{3,}
node_1 3 node infin node 


{3,iπ/λ}
node_1 3 node ultra node 
4

{4,2}
node_1 4 node 2 node 

立方體
{4,3}
node_1 4 node 3 node 

方形鑲嵌
{4,4}
node_1 4 node 4 node 


{4,5}
node_1 4 node 5 node 


{4,6}
node_1 4 node 6 node 


{4,7}
node_1 4 node 7 node 


{4,8}
node_1 4 node 8 node 


{4,}
node_1 4 node infin node 


{4,iπ/λ}
node_1 4 node ultra node 
5

{5,2}
node_1 5 node 2 node 

十二面體
{5,3}
node_1 5 node 3 node 


{5,4}
node_1 5 node 4 node 


{5,5}
node_1 5 node 5 node 


{5,6}
node_1 5 node 6 node 


{5,7}
node_1 5 node 7 node 


{5,8}
node_1 5 node 8 node 


{5,}
node_1 5 node infin node 


{5,iπ/λ}
node_1 5 node ultra node 
6

{6,2}
node_1 6 node 2 node 

六角鑲嵌
{6,3}
node_1 6 node 3 node 


{6,4}
node_1 6 node 4 node 


{6,5}
node_1 6 node 5 node 


{6,6}
node_1 6 node 6 node 


{6,7}
node_1 6 node 7 node 


{6,8}
node_1 6 node 8 node 


{6,}
node_1 6 node infin node 


{6,iπ/λ}
node_1 6 node ultra node 
7
{7,2}
node_1 7 node 2 node 

{7,3}
node_1 7 node 3 node 

{7,4}
node_1 7 node 4 node 

{7,5}
node_1 7 node 5 node 

{7,6}
node_1 7 node 6 node 

{7,7}
node_1 7 node 7 node 

{7,8}
node_1 7 node 8 node 

{7,}
node_1 7 node infin node 
{7,iπ/λ}
node_1 7 node ultra node 
8
{8,2}
node_1 8 node 2 node 

{8,3}
node_1 8 node 3 node 

{8,4}
node_1 8 node 4 node 

{8,5}
node_1 8 node 5 node 

{8,6}
node_1 8 node 6 node 

{8,7}
node_1 8 node 7 node 

{8,8}
node_1 8 node 8 node 

{8,}
node_1 8 node infin node 
{8,iπ/λ}
node_1 8 node ultra node 

{,2}
node_1 infin node 2 node 

{,3}
node_1 infin node 3 node 

{,4}
node_1 infin node 4 node 

{,5}
node_1 infin node 5 node 

{,6}
node_1 infin node 6 node 

{,7}
node_1 infin node 7 node 

{,8}
node_1 infin node 8 node 

{,}
node_1 infin node infin node 

{,iπ/λ}
node_1 infin node ultra node 
iπ/λ
{iπ/λ,2}
node_1 ultra node 2 node 

{iπ/λ,3}
node_1 ultra node 3 node 

{iπ/λ,4}
node_1 ultra node 4 node 

{iπ/λ,5}
node_1 ultra node 5 node 

{iπ/λ,6}
node_1 ultra node 6 node 
{iπ/λ,7}
node_1 ultra node 7 node 
{iπ/λ,8}
node_1 ultra node 8 node 

{iπ/λ,}
node_1 ultra node infin node 

{iπ/λ,iπ/λ}
node_1 ultra node ultra node 

雙曲星形正鑲嵌圖

名稱 施萊夫利符號 考克斯特符號 圖像 面的種類
{p}
頂點圖
{q}
密度 對稱 對偶
七階七角星鑲嵌 {7/2,7} node_1 7 rat d2 node 7 node  {7/2}
{7}
3 *732
[7,3]
二分之七階七邊形鑲嵌
二分之七階七邊形鑲嵌 {7,7/2} node_1 7 node 7 rat d2 node  {7}
{7/2}
3 *732
[7,3]
七階七角星鑲嵌
九階九角星鑲嵌 {9/2,9} node_1 9 rat d2 node 9 node  {9/2}
{9}
3 *932
[9,3]
二分之九階九邊形鑲嵌
二分之九階九邊形鑲嵌 {9,9/2} node_1 9 node 9 rat d2 node  {9}
{9/2}
3 *932
[9,3]
九階九角星鑲嵌
十一階十一角星鑲嵌 {11/2,11} node_1 11 rat d2 node 11 node  {11/2}
{11}
3 *11.3.2
[11,3]
二分之十一階十一邊形鑲嵌
二分之十一階十一邊形鑲嵌 {11,11/2} node_1 11 node 11 rat d2 node  {11}
{11/2}
3 *11.3.2
[11,3]
十一階十一角星鑲嵌
pp角星鑲嵌 {p/2,p} node_1 p rat d2 node p node    {p/2} {p} 3 *p32
[p,3]
二分之pp邊形鑲嵌
二分之pp邊形鑲嵌 {p,p/2} node_1 p node p rat d2 node    {p} {p/2} 3 *p32
[p,3]
pp角星鑲嵌
...
無限階無限角星鑲嵌[註 11] {∞/2,∞} node_1 infin rat d2 node infin node  {∞/2} {∞} 3 *∞.3.2
[∞,3]
二分之無限階無限邊形鑲嵌[註 11]
二分之無限階無限邊形鑲嵌[註 11] {∞,∞/2} node_1 infin node infin rat d2 node  {∞} {∞/2} 3 *∞.3.2
[∞,3]
無限階無限角星鑲嵌[註 11]

三維

立方體堆砌{4,3,4}的邊骨架

三維空間中只有一種正堆砌體,即立方體堆砌{4, 3, 4}:[7]

名稱 施萊夫利
{p,q,r}
考克斯特
node p node q node r node 

{p,q}

{p}
邊圖
{r}
頂點圖
{q,r}
χ 對偶
立方體堆砌{4,3,4}node_1 4 node 3 node 4 node {4,3}{4}{4}{3,4}0自身對偶

四維

名稱 施萊夫利
{p,q,r,s}
維面
{p,q,r}

{p,q}

{p}
面圖
{s}
邊圖
{r,s}
頂點圖
{q,r,s}
對偶
超立方體堆砌{4,3,3,4}{4,3,3}{4,3}{4}{4}{3,4}{3,3,4}自身對偶
正十六胞體堆砌{3,3,4,3}{3,3,4}{3,3}{3}{3}{4,3}{3,4,3}{3,4,3,3}
正二十四胞體堆砌{3,4,3,3}{3,4,3}{3,4}{3}{3}{3,3}{4,3,3}{3,3,4,3}

超立方體堆砌

正十六胞體堆砌

正二十四胞體堆砌

五維

五維空間的正堆砌僅有五維超立方體堆砌{4,3,3,3,4}[26]

名稱 施萊夫利
{p,q,r,s,t}
考克斯特
node p node q node r node s node t node 
維面
{p,q,r,s}
維脊
{p,q,r}

{p,q}

{p}
邊圖
{t}
頂點圖
{s,t}
對偶
五維超立方體堆砌{4,3,3,3,4}node_1 4 node 3 node 3 node 3 node 4 node {4,3,3,3}{4,3,3}{4,3}{4}{4}{3,4}自身對偶

六維以上

δn 維度 名稱 施萊夫利 考克斯特
原位
{∞}n
(2m色, m<n)

{4,3n-1,4}
(1色、n色)
網格
{4,3n-4,31,1}
(2色)
δ6五維(退化六維) 五維超立方體堆砌 {∞}5
{4,33,4}
{4,32,31,1}
labelinfin branch_10 2 labelinfin branch_10 2 labelinfin branch_10 2 labelinfin branch_10 2 labelinfin branch_10  node_1 4 node 3 node 3 node 3 node 4 node 
node_1 4 node 3 node 3 node 3 node 4 node_1 
node_1 4 node 3 node 3 node split1 nodes 
δ7六維(退化七維) 六維超立方體堆砌 {∞}6
{4,34,4}
{4,33,31,1}
labelinfin branch_10 2 labelinfin branch_10 2 labelinfin branch_10 2 labelinfin branch_10 2 labelinfin branch_10 2 labelinfin branch_10  node_1 4 node 3 node 3 node 3 node 3 node 4 node 
node_1 4 node 3 node 3 node 3 node 3 node 4 node_1 
node_1 4 node 3 node 3 node 3 node split1 nodes 
δ8七維(退化八維) 七維超立方體堆砌 {∞}7
{4,35,4}
{4,34,31,1}
labelinfin branch_10 2 labelinfin branch_10 2 labelinfin branch_10 2 labelinfin branch_10 2 labelinfin branch_10 2 labelinfin branch_10 2 labelinfin branch_10  node_1 4 node 3 node 3 node 3 node 3 node 3 node 4 node 
node_1 4 node 3 node 3 node 3 node 3 node 3 node 4 node_1 
node_1 4 node 3 node 3 node 3 node 3 node split1 nodes 
δ9八維(退化九維) 八維超立方體堆砌 {∞}8
{4,36,4}
{4,35,31,1}
labelinfin branch_10 2 labelinfin branch_10 2 labelinfin branch_10 2 labelinfin branch_10 2 labelinfin branch_10 2 labelinfin branch_10 2 labelinfin branch_10 2 labelinfin branch_10  node_1 4 node 3 node 3 node 3 node 3 node 3 node 3 node 4 node 
node_1 4 node 3 node 3 node 3 node 3 node 3 node 3 node 4 node_1 
node_1 4 node 3 node 3 node 3 node 3 node 3 node split1 nodes 
 
δnn-1維(退化n維) n-1維超立方體堆砌 {∞}n
{4,3n-3,4}
{4,3n-4,31,1}
...

雙曲

六維或以上的維度皆不存在緊空間與仿緊空間的雙曲堆砌。不過,任何的{p,q,r,s,...}形式(其中p,q,r,s,...是大於二的自然數或無限大)以上並不包括n維空間的非緊鑲嵌。

非緊鑲嵌
非緊鑲嵌的考克斯特群
總數
三維(退化四維) [3,3,7] ... [,,]: node 3 node 3 node 7 node  ... node infin node infin node infin node 

[4,3[3]] ... [,[3]]: node 4 node split1 branch  ... node infin node split1-ii branch labelinfin 
[5,41,1] ... [1,1,1]: node 5 node split1-44 nodes  ... node infin node split1-ii nodes 
... [(5,4,3,3)] ... [[4]]: ... label5 branch 4a3b branch  ... labelinfin branch iaib branch labelinfin 
... [4[]×[]] ... [[]×[]]: ... node split1-ii-i branch split2-ii node 
... [4[3,3]] ... [[3,3]]

四維(退化五維) 186 ...[3[3,3,3]]:pent  ...
五維(退化六維) 66
六維(退化七維) 36 [31,1,1,1,1,1]: node branch3 splitsplit2 node splitsplit1 branch3 node  ...
七維(退化八維) 13

[3,3,3[6]]:node 3 node 3 node split1 nodes 3ab nodes split2 node 
[3,3[6],3]:node 3 node split1 nodes 3ab nodes split2 node 3 node 
[3,3[2+4],3]:nodea 3a branch 3ab nodes 3ab branch 3a nodea 
[3,3[1+5],3]:nodes 3ab branch 3ab nodes 3ab branch 
[3[ ]e×[3]]:node splitsplit1 nodeabc 3abc nodeabc splitsplit2 node 

[4,3,3,33,1]:nodea 4a nodea 3a nodea 3a branch 3a nodea 3a nodea 3a nodea 
[31,1,3,33,1]:nodea 3a branch 3a branch 3a nodea 3a nodea 3a nodea 
[3,(3,3,4)1,1]:nodea 4a nodea 3a nodea 3a branch 3a nodea 3a nodea 4a nodea 
nodea 3a branch 3a branch 3a nodea 3a nodea 4a nodea 
nodea 3a branch 3a branch 3a branch 3a nodea 
[32,1,3,32,1]:nodea 3a nodea 3a branch 3a branch 3a nodea 3a nodea 

[4,3,3,32,2]:node 4 node 3 node 3 node split1 nodes 3ab nodes 
[31,1,3,32,2]:nodes split2 node 3 node split1 nodes 3ab nodes 

八維(退化九維) 10

[3,3[3+4],3]:nodea 3a branch 3ab nodes 3ab nodes split2 node 3 node 
[3,3[9]]:node 3 node split1 nodes 3ab nodes 3ab nodes 3ab branch 
[3,3[2+5],3]:nodea 3a branch 3ab nodes 3ab nodes split5b nodes 

[32,1,32,32,1]:nodea 3a nodea 3a branch 3a nodea 3a branch 3a nodea 3a nodea  [33,1,33,4]:nodea 3a nodea 3a nodea 3a branch 3a nodea 3a nodea 3a nodea 4a nodea 

[33,1,3,3,31,1]:nodea 3a nodea 3a nodea 3a branch 3a nodea 3a branch 3a nodea 

[33,3,2]:nodes 3ab nodes 3ab nodes split2 node 3 node 3 node 

[32,2,4]:nodes 3ab nodes split2 node 3 node 3 node 3 node 3 node 
[32,2,33,4]:nodes 3ab nodes split2 node 3 node 3 node 3 node 4 node 
[32,2,3,3,31,1]:nodes 3ab nodes split2 node 3 node 3 node split1 nodes 

九維(退化十維) 8 [3,3[8],3]:node 3 node split1 nodes 3ab nodes 3ab nodes split2 node 3 node 

[3,3[3+5],3]:nodea 3a branch 3ab nodes 3ab nodes 3ab branch 3a nodea 
[3,3[9]]:node 3 node split1 nodes 3ab nodes 3ab nodes 3ab branch 

[32,1,33,32,1]:nodea 3a nodea 3a branch 3a nodea 3a nodea 3a branch 3a nodea 3a nodea  [35,3,1]:nodea 3a nodea 3a nodea 3a branch 3a nodea 3a nodea 3a nodea 3a nodea 3a nodea 

[33,1,34,4]:nodea 3a nodea 3a nodea 3a branch 3a nodea 3a nodea 3a nodea 3a nodea 4a nodea 
[33,1,33,31,1]:nodea 3a nodea 3a nodea 3a branch 3a nodea 3a nodea 3a branch 3a nodea 

[34,4,1]:nodes 3ab nodes 3ab nodes 3ab nodes split2 node 3 node 
十維(退化十一維) 4 [32,1,34,32,1]:nodea 3a nodea 3a branch 3a nodea 3a nodea 3a nodea 3a branch 3a nodea 3a nodea  [32,1,36,4]:nodea 3a nodea 3a branch 3a nodea 3a nodea 3a nodea 3a nodea 3a nodea 3a nodea 4a nodea 

[32,1,35,31,1]:nodea 3a nodea 3a branch 3a nodea 3a nodea 3a nodea 3a nodea 3a branch 3a nodea 

[37,2,1]:nodea 3a nodea 3a branch 3a nodea 3a nodea 3a nodea 3a nodea 3a nodea 3a nodea 3a nodea 

複合正圖形

二維複合正多邊形

n=2..10, nk≤30的複合正多邊形

2{2}

3{2}

4{2}

5{2}

6{2}

7{2}

8{2}

9{2}

10{2}

11{2}

12{2}

13{2}

14{2}

15{2}

2{3}

3{3}

4{3}

5{3}

6{3}

7{3}

8{3}

9{3}

10{3}

2{4}

3{4}

4{4}

5{4}

6{4}

7{4}

2{5}

3{5}

4{5}

5{5}

6{5}

2{5/2}

3{5/2}

4{5/2}

5{5/2}

6{5/2}

2{6}

3{6}

4{6}

5{6}

2{7}

3{7}

4{7}

2{7/2}

3{7/2}

4{7/2}

2{7/3}

3{7/3}

4{7/3}

2{8}

3{8}

2{8/3}

3{8/3}

2{9}

3{9}

2{9/2}

3{9/2}

2{9/4}

3{9/4}

2{10}

3{10}

2{10/3}

3{10/3}

2{11}

2{11/2}

2{11/3}

2{11/4}

2{11/5}

2{12}

2{12/5}

2{13}

2{13/2}

2{13/3}

2{13/4}

2{13/5}

2{13/6}

2{14}

2{14/3}

2{14/5}

2{15}

2{15/2}

2{15/4}

2{15/7}

抽象正圖形

多面體
內側菱形三十面體

十二合十二面體

內側三角星化二十面體

雙三斜十二面體

凹五角錐十二面體
頂點圖 {5}, {5/2}
(5.5/2)2
{5}, {5/2}
(5.5/3)3
30個菱形
12個五邊形
12個五角星
20個六邊形
12個五邊形
12個五角星
20個六邊形
鑲嵌
{4, 5}

{5, 4}

{6, 5}

{5, 6}

{6, 6}
χ −6 −6 −16 −16 −20

參見

註釋

  1. 比如多邊形、多面體這種包圍有限空間的圖形
  2. 退化的形狀,比如退化成平面的多面體,無法包圍住一個有限空間的圖形
  3. 退化的形狀,但是由於發散因此也無法包圍住一個有限空間的圖形
  4. 多個形狀組成的幾何圖形,例如二複合三角形(六角星)
  5. -1維度就是空集合
  6. 沒有任何一種維度存在平面的星形正鑲嵌、密鋪或堆砌。
  7. 空多胞形
  8. 點可以密鋪於零維空間
  9. 即使一百萬邊形被畫成地球一樣大,也很難與圓形區分。
  10. 此無限為奇數的極限

參考文獻

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外部連結

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