Hipersześcian

W geometrii hipersześcian jest n-wymiarowym analogiem kwadratu (n = 2) i sześcianu (n = 3). Jest to zamknięta, zwarta, wypukła figura, której 1-sześcian składa się z grup przeciwległych, równoległych do siebie, prostopadłych do siebie i o tej samej długości odcinków linii, ustawionych w każdym z wymiarów przestrzeni. Hipersześcian jednostkowy o najdłuższej przekątnej w wymiarze n jest równy n {\i1}. {\displaystyle {\sqrt {n}}}.

Hipersześcian n-wymiarowy nazywany jest również n-sześcianem lub n-wymiarową kostką. Termin "poliotop pomiarowy" jest również używany, zwłaszcza w pracy H. S. M. Coxetera (pierwotnie z Elte, 1912), ale obecnie został zastąpiony.

Hipersześcian jest szczególnym przypadkiem hiperprostokąta (nazywanego również n-ortotopem).

Hipersześcian jednostkowy to hipersześcian, którego bok ma długość jednej jednostki. Często hipersześcian, którego narożniki (lub wierzchołki) są 2n punktami w Rn z każdą współrzędną równą 0 lub 1 jest nazywany "hipersześcianem" jednostkowym.



Budowa

Hipersześcian można zdefiniować poprzez zwiększenie liczby wymiarów kształtu:

0 - Punkt jest hipersześcianem o wymiarze zero.

1 - Jeśli przesuniemy ten punkt o jedną jednostkę długości, wymieciemy z niego odcinek linii, który jest jednostkowym hipersześcianem o wymiarze jeden.

2 - Jeśli przesuniemy ten odcinek linii, jego długość w kierunku prostopadłym do siebie, to wymieciemy z niego dwuwymiarowy kwadrat.

3 - Jeśli przesuniemy kwadrat o jedną jednostkę długości w kierunku prostopadłym do płaszczyzny, na której leży, wygenerujemy sześcian trójwymiarowy.

4 - Jeśli przesuniemy sześcian o jedną jednostkę długości do czwartego wymiaru, wygenerujemy 4-wymiarowy hipersześcian jednostkowy (tesserakt jednostkowy).

Można to uogólniać do dowolnej liczby wymiarów. Ten proces zamiatania objętości można sformalizować matematycznie jako sumę Minkowskiego: hipersześcian d-wymiarowy jest Minkowskim sumą d wzajemnie prostopadłych odcinków linii jednostka- długość, a zatem jest przykładem zonotopu.

1-szkielet hipersześcianu jest wykresem hipersześcianu.



Wykres pokazujący jak utworzyć tesserakt z punktu.Zoom
Wykres pokazujący jak utworzyć tesserakt z punktu.

Animacja pokazująca jak stworzyć tesseraktę z punktu.Zoom
Animacja pokazująca jak stworzyć tesseraktę z punktu.

Powiązane strony

  • Simplex - n-wymiarowy odpowiednik trójkąta
  • Hiperprostokąt - ogólny przypadek hipersześcianu, gdzie podstawa jest prostokątem.



Pytania i odpowiedzi

P: Co to jest hipersześcian?


O: Hipersześcian jest n-wymiarowym odpowiednikiem kwadratu (n = 2) i sześcianu (n = 3). Jest to zamknięta, zwarta, wypukła figura, której 1-szkielet składa się z grup przeciwległych, równoległych odcinków linii ustawionych w każdym z wymiarów przestrzeni, prostopadłych do siebie i tej samej długości.

P: Jaka jest najdłuższa przekątna w n-wymiarowym hipersześcianie?


O: Najdłuższa przekątna w n-wymiarowym hipersześcianie jest równa n {{sqrt {n}}.

P: Czy istnieje inne określenie na n-wymiarowy hipersześcian?


O: N-wymiarowy hipersześcian jest również nazywany n-sześcianem lub n-wymiarowym sześcianem. Używano również terminu "polytop miarowy", ale obecnie został on wyparty.

P: Co oznacza "hipersześcian jednostkowy"?


O: Hipersześcian jednostkowy to hipersześcian, którego bok ma długość jednej jednostki. Często hipersześcian jednostkowy odnosi się do szczególnego przypadku, gdy wszystkie narożniki mają współrzędne równe 0 lub 1.

P: Jak można zdefiniować "hiperprostokąt"?


O: Hiperprostokąt (zwany również n-ortotopem) jest zdefiniowany jako ogólny przypadek hipersześcianu.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3