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Truncamiento (geometría)



En geometría, un truncamiento es una operación en cualquier dimensión que corta los vértices de un politopo, creando una nueva faceta en el lugar de cada vértice. El término se origina a partir de los nombres de Kepler para los sólidos arquimedianos.

En general, cualquier poliedro (o polítopo) también se puede truncar con un grado de libertad de corte, como se muestra en la operación de truncado de la notación de poliedros de Conway.

Un tipo especial de truncamiento, generalmente implícito, es un truncamiento uniforme, un operador de truncamiento aplicado a un poliedro regular (o polítopo regular) que produce un poliedro de aristas uniformes (polítopo uniforme) con iguales longitudes de arista. No hay grados de libertad, y representa una geometría fija, al igual que los poliedros regulares.

En general, todos los politopos uniformes anillados individuales tienen un truncamiento uniforme. Por ejemplo, el icosidodecaedro, representado con los símbolos de Schläfli r{5,3} o , y el diagrama de Coxeter-Dynkin CDel node.pngCDel 5.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.png o CDel node 1.pngCDel split1-53.pngCDel nodes.png tiene un truncamiento uniforme, el icosidodecaedro truncado, representado como tr{5,3} or , CDel node 1.pngCDel split1-53.pngCDel nodes 11.png. En el diagrama de Coxeter-Dynkin, el efecto del truncamiento es anular todos los nodos adyacentes al nodo anillado.

Un truncamiento uniforme realizado en el teselado triangular regular {3,6} da como resultado el teselado hexagonal regular {6,3}.

Un polígono de n-lados truncados tendrá 2n caras (aristas). Un polígono regular truncado uniformemente se convertirá en otro polígono regular: t{n} es {2n}. Un truncamiento completo (o rectificación), r{3}, es otro polígono regular en su posición dual. Un polígono regular también puede representarse por su diagrama de Coxeter-Dynkin, CDel node 1.pngCDel n.pngCDel node.png, y su truncamiento uniforme CDel node 1.pngCDel n.pngCDel node 1.png, y su truncamiento completo, CDel node.pngCDel n.pngCDel node 1.png. El grafo CDel node.pngCDel n.pngCDel node.pngrepresenta el grupo de Coxeter I2(n), , donde cada nodo representa un espejo, y la arista representa el ángulo π/n entre los espejos, y se da un círculo alrededor de uno o ambos espejos para mostrar cuáles están activos.

Los polígonos estrellados también pueden ser truncados. Un pentagrama truncado {5/2} se verá como un pentágono, pero en realidad es un decágono de doble cubierta (degenerado) ({10/2}) con dos conjuntos de vértices y aristas superpuestos. Un gran heptagrama truncado {7/3} da un tetradecagrama {14/3}.

Cube truncation sequence.svg

Cuando el término se aplica al truncado de sólidos platónicos o teselados regulares, generalmente implica «truncamiento uniforme», lo que significa truncar hasta que las formas originales se conviertan en polígonos regulares.

Esta secuencia muestra un ejemplo del truncamiento de un cubo, utilizando los pasos de un proceso continuo de truncamiento entre un cubo lleno y un cubo rectificado. El poliedro final es un cuboctaedro.

La imagen del medio es el cubo truncado uniforme. Está representado por un símbolo de Schläfli t{p,q,...}.

Un bitruncamiento es un truncamiento más profundo, eliminando todos las aristas originales, pero dejando una parte interior de las caras originales. El octaedro truncado es un cubo bitruncado: 2t{4,3} es un ejemplo.

Un bitruncamiento completo, llamada birrectificación, reduce las caras originales a los puntos. Para los poliedros, esto se convierte en el poliedro dual. Un octaedro es una birrectificación del cubo: {3,4} = 2r{4,3} es un ejemplo.

Otro tipo de truncamiento, el acantelamiento, corta las aristas y vértices, eliminando las aristas originales y reemplazándolas con rectángulos.

Los politopos de dimensiones altas tienen truncamientos altos. Runcinación corta caras, aristas y vértices. En 5 dimensiones, una estericación corta celdas, caras, y bordes. Edge-truncamiento

El truncamiento de aristas es un biselado o achaflanado para poliedros, similar a la cantelación pero que conserva los vértices originales, en el que las aristas se reemplazan por hexágonos. En 4-politopos, el truncamiento de aristas reemplaza las aristas con células bipiramídicas alargadas.

La alternación o truncamiento parcial elimina solamente algunos de los vértices originales.

En truncamiento parcial, o alternancia, la mitad de los vértices y las aristas de conexión se eliminan por completo. La operación se aplica solo a politopos con caras uniformes. Las caras se reducen a la mitad y las caras cuadradas degeneran en aristas. Por ejemplo, el tetraedro es un cubo alterno, h{4,3}.

Disminución es un término más general utilizado en el contexto de los sólidos de Johnson para la eliminación de uno o más vértices, aristas o caras de un politopo, sin molestar a los otros vértices. Por ejemplo, el Icosaedro tridisminuido comienza con un icosaedro regular con 3 vértices eliminados.

Otros truncamientos parciales están basados en la simetría; por ejemplo, el dodecaedro disminuido tetraédricamente.

El proceso de truncamiento lineal puede generalizarse al permitir truncamientos paramétricos que son negativos, o que van más allá del punto medio de las aristas, causando poliedros de estrellas que se intersectan a sí mismos, y pueden relacionarse con algunos de los polígonos estrellados regulares y poliedros estrellados uniformes.



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