وجه (هندسة رياضية)

عودة للموسوعة

وجه (هندسة رياضية)

مكعب له جميع ثلاث أوجه مربعة تشهجر بنقطة هندسية

في الهندسة الرياضية، يطلق اسم وجه لجسم متعدد الأوجه على أي مضلع يشكل جزءاً من سطح الجسم.

أمثلة

  • أي مربع على سطح المكعب هووجه للمكعب.
  • أي مستطيل على سطح متوازي المستطيلات هووجه لمتوازي المستطيلات.
  • أي مثلث من سطح الهرم هووجه لهذا الهرم.


وجه مضلعي

أمثلة منتظمة حسب رمز شلفلي
Polyhedron Star polyhedron Euclidean tiling Hyperbolic tiling 4-polytope
{4,3 {5/2,5 {4,4 {4,5 {4,3,3

The cube has ثلاثة square faces per vertex.

The small stellated dodecahedron hasخمسة pentagrammic faces per vertex.

The square tiling in the Euclidean plane has أربعة square faces per vertex.

The order-5 square tiling hasخمسة square faces per vertex.

The tesseract has ثلاثة square faces per edge.

Some other polygons, which are not faces, are also important for polyhedra and tessellations. These include Petrie polygons, vertex figures and facets (flat polygons formed by coplanar vertices which do not lie in the same face of the polyhedron).

Number of polygonal faces of a polyhedron

Any convex polyhedron's surface has Euler characteristic

where V is the number of vertices, E is the number of edges, and F is the number of faces. This equation is known as Euler's polyhedron formula. Thus the number of faces is 2 more than the excess of the number of edges over the number of vertices. For example, a cube has 12 edges andثمانية vertices, and henceستة faces.

k-face

In higher-dimensional geometry the faces of a polytope are features of all dimensions. A face of dimension k is called a k-face. For example, the polygonal faces of an ordinary polyhedron are 2-faces. In set theory, the set of faces of a polytope includes the polytope itself and the empty set where the empty set is for consistency given a "dimension" of −1. For any n-polytope (n-dimensional polytope), −1 ≤ kn.

For example, with this meaning, the faces of a cube include the empty set, its vertices (0-faces), edges (1-faces) and squares (2-faces), and the cube itself (3-face).

All of the following are the faces of a 4-dimensional polytope:

  • 4-face – the 4-dimensional 4-polytope itself
  • 3-faces – 3-dimensional cells (polyhedral faces)
  • 2-faces – 2-dimensional faces (polygonal faces)
  • 1-faces – 1-dimensional edges
  • 0-faces – 0-dimensional vertices
  • the empty set, which has dimension −1

In some areas of mathematics, such as polyhedral combinatorics, a polytope is by definition convex. Formally, a face of a polytope P is the intersection of P with any closed halfspace whose boundary is disjoint from the interior of P. From this definition it follows that the set of faces of a polytope includes the polytope itself and the empty set.

In other areas of mathematics, such as the theories of abstract polytopes and star polytopes, the requirement for convexity is relaxed. Abstract theory still requires that the set of faces include the polytope itself and the empty set.


Cell or 3-face

A cell is a polyhedral element (3-face) of a 4-dimensional polytope or 3-dimensional tessellation, or higher. Cells are facets for 4-polytopes and 3-honeycombs.

Examples:

أمثلة منتظمة حسب رمز شلفلي
4-polytopes 3-honeycombs
{4,3,3 {5,3,3 {4,3,4 {5,3,4

The tesseract has ثلاثة cubic cells (3-faces) per edge.

The 120-cell has ثلاثة dodecahedral cells (3-faces) per edge.

The cubic honeycomb fills Euclidean 3-space with cubes, with أربعة cells (3-faces) per edge.

The order-4 dodecahedral honeycomb fills 3-dimensional hyperbolic space with dodecahedra, أربعة cells (3-faces) per edge.

Facet or (n-1)-face

In higher-dimensional geometry, the facets of a n-polytope are the (n-1)-faces of dimension one less than the polytope itself. A polytope is bounded by its facets.

For example:

  • The facets of a line segment are its 0-faces or vertices.
  • The facets of a polygon are its 1-faces or edges.
  • The facets of a polyhedron or plane tiling are its 2-faces.
  • The facets of a 4D polytope or 3-honeycomb are its 3-faces.
  • The facets of a 5D polytope or 4-honeycomb are its 4-faces.

Ridge or (n-2)-face

In related terminology, a (n − 2)-face of an n-polytope is called a ridge (also subfacet). A ridge is seen as the boundary between exactly two facets of a polytope or honeycomb.

For example:

  • The ridges of a 2D polygon or 1D tiling are its 0-faces or vertices.
  • The ridges of a 3D polyhedron or plane tiling are its 1-faces or edges.
  • The ridges of a 4D polytope or 3-honeycomb are its 2-faces or simply faces.
  • The ridges of a 5D polytope or 4-honeycomb are its 3-faces or cells.

Peak or (n-3)-face

A (n − 3)-face of an n-polytope is called a peak. A peak contain a rotational axis of facets and ridges in a regular polytope or honeycomb.

For example:

  • The peaks of a 3D polyhedron or plane tiling are its 0-faces or vertices.
  • The peaks of a 4D polytope or 3-honeycomb are its 1-faces or edges.
  • The peaks of a 5D polytope or 4-honeycomb are its 2-faces or simply faces.


See also

  • Face lattice

الهامش

  1. ^ خطأ استشهاد: وسم <ref> غير سليم؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة m
  2. ^ Grünbaum, Branko (2003), Convex Polytopes, Graduate Texts in Mathematics, 221 (2nd ed.), Springer, p. 17, https://books.google.com/books?id=ISHO86XJ1CsC&pg=PA17 .
  3. ^ Ziegler, Günter M. (1995), Lectures on Polytopes, Graduate Texts in Mathematics, 152, Springer, Definition 2.1, p. 51, https://books.google.com/books?id=xd25TXSSUcgC&pg=PA51 .
  4. ^ Matoušek (2002) and Ziegler (1995) use a slightly different but equivalent definition, which amounts to intersecting P with either a hyperplane disjoint from the interior of P or the whole space.
  5. ^ Matoušek (2002), p. 87; Grünbaum (2003), p. 27; Ziegler (1995), p. 17.
  6. ^ Matoušek (2002), p. 87; Ziegler (1995), p. 71.

وصلات خارجية

  • نطقب:GlossaryForHyperspace
  • نطقب:GlossaryForHyperspace
  • نطقب:GlossaryForHyperspace
  • نطقب:GlossaryForHyperspace
  • Eric W. Weisstein, Face at MathWorld.
  • Eric W. Weisstein, Facet at MathWorld.
  • Eric W. Weisstein, Side at MathWorld.
تاريخ النشر: 2020-06-07 13:10:50
التصنيفات: صفحات بأخطاء في المراجع, Elementary geometry, Convex geometry, متعددات الأوجه, هندسة ابتدائية

مقالات أخرى من الموسوعة

سحابة الكلمات المفتاحية، مما يبحث عنه الزوار في كشاف:

آخر الأخبار حول العالم

انفجار يهز العاصمة الأفغانية

المصدر: ألشرق الأوسط - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-08-05 18:22:56
مستوى الصحة: 93% الأهمية: 87%

5 أطعمة غنية بالزنك.. ما مخاطر نقصه بالجسم؟

المصدر: اليوم - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-08-05 18:23:49
مستوى الصحة: 59% الأهمية: 60%

«القاعدة» بين «الانفراديين» ومواجهة التفكك بعد مقتل الظواهري

المصدر: ألشرق الأوسط - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-08-05 18:23:00
مستوى الصحة: 79% الأهمية: 94%

لماذا روسيا هي وجهة تركيا الأولى عندما يتعلق الأمر بسوريا؟

المصدر: ألشرق الأوسط - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-08-05 18:22:57
مستوى الصحة: 75% الأهمية: 94%

جهز أغراضك.. 15 وجهة سياحية "غير تقليدية" في السعودية

المصدر: اليوم - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-08-05 18:23:52
مستوى الصحة: 58% الأهمية: 65%

احتجاجات "الكريزي بويز" بمراكش.. سِمَتُها "الغضب" وخِتامُها "فوضى"

المصدر: أخبارنا المغربية - المغرب التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-08-05 18:23:25
مستوى الصحة: 64% الأهمية: 83%

تحشيد جديد للميليشيات المسلحة في العاصمة الليبية

المصدر: ألشرق الأوسط - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-08-05 18:23:02
مستوى الصحة: 94% الأهمية: 99%

هل تنضم عناصر «القاعدة» إلى «داعش»؟ - أخبار السعودية

المصدر: صحيفة عكاظ - السعودية التصنيف: مجتمع
تاريخ الخبر: 2022-08-05 18:23:07
مستوى الصحة: 56% الأهمية: 66%

بكين تعلق حوارا عسكريا رفيع المستوى مع أميركا ومجالات تعاون أخرى

المصدر: ألشرق الأوسط - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-08-05 18:22:58
مستوى الصحة: 84% الأهمية: 86%

هل تعقّدت الأزمة الليبية بعد مغادرة ويليامز؟

المصدر: ألشرق الأوسط - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-08-05 18:23:01
مستوى الصحة: 89% الأهمية: 97%

إيطاليا تخصص 3 ملايين يورو لمصابي «حريق ليبيا»

المصدر: ألشرق الأوسط - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-08-05 18:23:00
مستوى الصحة: 87% الأهمية: 90%

بحفلتين.. كاظم الساهر يعود إلى جمهوره المصري بعد 13 سنة غياب

المصدر: اليوم - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-08-05 18:23:50
مستوى الصحة: 52% الأهمية: 51%

السودان: 20 قتيلاً في دارفور - أخبار السعودية

المصدر: صحيفة عكاظ - السعودية التصنيف: مجتمع
تاريخ الخبر: 2022-08-05 18:23:09
مستوى الصحة: 57% الأهمية: 61%

الحرب الأوكرانية تطلق شرارة تنافس جديد لخلافة بوتين

المصدر: ألشرق الأوسط - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-08-05 18:22:57
مستوى الصحة: 83% الأهمية: 91%

حائل تشيع «جارالله الحميد» - أخبار السعودية

المصدر: صحيفة عكاظ - السعودية التصنيف: مجتمع
تاريخ الخبر: 2022-08-05 18:23:08
مستوى الصحة: 54% الأهمية: 56%

مقتل 4 بينهم طفل بغارات إسرائيلية على قطاع غزة

المصدر: ألشرق الأوسط - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-08-05 18:23:01
مستوى الصحة: 77% الأهمية: 89%

تحميل تطبيق المنصة العربية