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正軸體

鎖定
幾何學中,正軸體(Cross-polytope)是一類在任意維均存在的凸正多胞體。特別地,定義0維正軸體為一個點,一維的正軸體為一條線段。
中文名
正軸體,正軸形
外文名
Cross-polytope,Orthoplex,正軸體

正軸體頂點

n維正軸體的頂點有2n個,均為座標形如(±1,0,0,…)的點。如二維正軸體(2-orthoplex)(即正方形)的4個頂點的座標分別為(±1,0)、(0,±1);三維正軸體(3-orthoplex)(即正八面體)的6個頂點的座標分別為(±1,0,0)、(0,±1,0)、(0,0,±1);四維正軸體(4-orthoplex)(即正十六胞體)的8個頂點的座標分別為(±1,0,0,0)、(0,±1,0,0)、(0,0,±1,0)、(0,0,0,±1)。

正軸體表面

正軸體的表面由若干個單形(Simplex)組成,單形的個數為
。如二維正軸體(2-orthoplex)(即正方形)的表面由4條線段組成;三維正軸體(3-orthoplex)((即正八面體)的表面由8個等邊三角形面組成;四維正軸體(4-orthoplex)(即正十六胞體)的表面由16個正四面體組成。

正軸體計算

對於一個邊長為a的n維正軸體(
),其超體積為
,其超表面積為
,其對角線長為
,其頂點個數為2n,其m(
)維元素個數為

正軸體關係

連接一個n維正軸體表面各胞的中心,可得一個n維超立方體(n-cube)。對這個n維超立方體進行相同的操作也可以得到這個n為正軸體。

正軸體其他性質

n維正軸體的其他有關性質見下表:
維數
名稱
圖形
施萊夫利符號
點數
線數
面數
胞數
四維胞數
五維胞數
1
線段
1維正軸體 1維正軸體
2
1
-
-
-
-
2
二維正軸體 二維正軸體
4
4
1
-
-
-
3
3維正軸體 3維正軸體
6
12
8
1
-
-
4
4維正軸體 4維正軸體
8
24
32
16
1
-
5
五維正軸體
5維正軸體 5維正軸體
10
40
80
80
32
1
6
六維正軸體
6維正軸形 6維正軸形
12
60
160
240
192
64
n
n維正軸體
-
2n