Многогранник, многоугольник или мозаика является изотоксальным или рёберно транзитивным, если его симметрии действуют транзитивно на его рёбрах. Неформально это означает, что имеется только один вид рёбер у объекта — если даны два ребра, существует параллельный перенос, вращение и/или зеркальное отражение, переводящее одно ребро в другое, не меняя область, занимаемую объектом.
Термин изотоксальный происходит от греческого , означающего дуга.
Изотоксальные многоугольники Изотоксальный многоугольник всегда является равносторонним, но не все равносторонние многоугольники изотоксальны. Двойственные изотоксальным многоугольникам являются изогональными многоугольниками.
В общем случае изотоксальный 2n-угольник будет иметь Dn (*nn) диэдральную симметрию. Ромб является рёберно транзитивным многоугольником с симметрией D2 (*22).
Все правильные многоугольники (правильный треугольник, квадрат, и т. д.) изотоксальны, имея удвоенный минимальный порядок симметрии — правильный n-угольник имеет Dn (*nn) диэдральную симметрию. Правильный 2n-угольник является вершинно транзитивным многоугольником и его вершины могут быть помечены поочерёдно двумя цветами, что удаляет осевую симметрию через середину рёбер. + Примеры изотоксальных многоугольниковD2 (*22)D3 (*33)D4 (*44)D5 (*55)РомбРавносторонний треугольникВогнутый шестиугольникСамопересекающийся шестиугольникВыпуклый восьмиугольникПравильный пятиугольник Самопересекающаяся (правильная) пентаграмма Самопересекающаяся декаграмма
Рёберно-транзитивные многогранники и мозаики
Правильные многогранники являются изоэдральными (гране транзитивными), изогональными (вершинно транзитивными) и изотоксальными (рёберно транзитивными). Квазиправильные многогранники являются изогональными и изотоксальными, но не изоэдральными. Их двойственные многогранники изоэдральны и изотоксальны, но не изогональны.
+ Примеры Квазиправильный многогранник Квазиправильный двойственный многогранник Квазиправильный звёздчатый многогранник Квазиправильный двойственныйзвёздчатый многогранник Квазиправильная мозаика Квазиправильная двойственная мозаикаКубооктаэдр является изогональным и изотоксальным многогранникомРомбододекаэдр является изоэдральным и изотоксальным многогранникомБольшой икосододекаэдр является изогональным и изотоксальным звёздчатым многогранникомБольшой ромбический тридцатигранникТришестиугольная мозаика является изогональной и изотоксальной мозаикойРомбическая мозаика является изоэдральной и изотоксальной мозаикой с симметрией p6m (*632).
Не любой многогранник или 2-мерная мозаика, состоящие из правильных многоугольников, изотоксален. Например, усечённый икосаэдр (знакомый нам по футбольному мячу) имеет два типа рёбер — шестиугольник-шестиугольник и шестиугольник-пятиугольник и нет возможности симметрией перевести ребро шестиугольник-шестиугольник в шестиугольник-пятиугольник.
Изотоксальный многоугольник имеет те же самые диэдральные углы для всех рёбер.
Существует девять выпуклых рёберно транзитивных многогранников, образованных из правильных многогранников, 8, образованных из многогранников Кеплера — Пуансо, и ещё шесть являются квазиправильными звёздчатыми многогранниками (3 | p q) и их двойственными.
Существует 5 многоугольных рёберно транзитивных мозаик на евклидовой плоскости и бесконечно много на гиперболической плоскости, включая построения Уитхофф из правильных гиперболических мозаик {p, q} и неправильных (p q r) групп.
См. также Вершинно транзитивное тело/фигура Гранетранзитивное тело Ячейно транзитивное тело
Примечания
Литература
Категория:Многогранники