莫比乌斯带,也称为扭曲圆柱体(Henle 1994,第110页),是一个单面的不可定向曲面获得把一条封闭的带子切成一条带子,使其两端各有一条扭转一半,然后重新连接两端(右图;Gray 1997,第322-323页)。带着他的名字的长条是由莫比乌斯于1858年发明的,尽管它是独立的由Listing发现,Listing发布了它,而Möbius没有(Derbyshire 2004,第381页)。就像圆柱体,它不是真实的表面,而是一个有边界的曲面(亨勒1994年,第110页)。
莫比乌斯大道欧拉特性 (Dodson和Parker,1997年,第125页)。
根据Madachy(1979)。古德里奇公司(Goodrich Company)为一种莫比乌斯带形式的传送带申请了专利,这种传送带的持续时间是传统传送带的两倍皮带。M.C.公司。埃舍尔喜欢刻画莫比乌斯连环画,他们出现在他的木刻作品“莫比乌斯大道I”和“莫比尤斯大道II(红蚂蚁)“(布尔等。1982年,第324页;Forty 2003,板块70)。
半宽莫比乌斯带具有半径的中圆在高处可以用参数表示
对于和.因此,在这个参数化中,莫比乌斯带是一个立方体的表面使用等式
|
(4)
|
上图显示了沿着莫比乌斯带长度的联锁盘车装置(M.Trott,pers.comm.,2001)。
The coefficients of the第一基本形式对于这个表面
这个第二基本形式系数是
这个面积元素是
|
(11)
|
和高斯和意思是曲率是
莫比乌斯带的周长是通过对复杂函数进行积分得到的
|
(14)
|
从0到,不幸的是,这不能以封闭形式完成。请注意,虽然表面于关闭,这对应于底部边缘与顶部边缘的连接,如图所示上面,所以还有一个必须遍历以构成边界的整个弧长。
切割莫比乌斯带,使其额外扭曲,并重新连接末端,会产生意想不到的图形,称为反序环(列表和Tait 1847,Ball and Coxeter 1987),总结如下表所示。
半扭转 | 切割 | divs(数字)。 | 结果 |
1 | 1 | 2 | 1条带,长度2 |
1 | 1 | 三 | 1带,长度2 |
| | | 1条莫比乌斯带,长度1 |
1 | 2 | 4 | 2带,长度2 |
1 | 2 | 5 | 2条带,长度2 |
| | | 1莫比乌斯带,长度1 |
1 | 三 | 6 | 3条带,长度2 |
1 | 三 | 7 | 三带,长度2 |
| | | 1条莫比乌斯带,长度1 |
2 | 1 | 2 | 2带,长度1 |
2 | 2 | 三 | 3条带子,长度1 |
2 | 三 | 4 | 4带,长度1 |
A类圆环体可以用即使半扭转次数,以及克莱因瓶子可以沿着它的长度切成两半,制成两条莫比乌斯带。在另外,两条带子相互叠放,每一条都有半捻,形成一条解开时,将其分为四个扭转。
将莫比乌斯带沿其边界连接到磁盘的拓扑结果是实射影平面,但不能嵌入.然而,有三个曲面表示射影平面在里面自交联,即男孩曲面,交叉帽,和罗马曲面.
莫比乌斯带上的任何一组区域都只能使用六种颜色进行着色,如所示Tietze图以上。
另请参见
男孩曲面,交叉盖,贴图着色,莫比乌斯条状解剖,不定向曲面,顺行环,棱镜(Prismatic)戒指,罗马曲面,Tietze的图表 探索数学世界课堂上的这个主题
与Wolfram一起探索| Alpha
工具书类
球,W.W。R。和H.S.科克塞特。米。数学娱乐与论文,第13版。纽约:多佛,第127-1281987页。Bogomolny公司,A.“莫比乌斯大道”http://www.cut-the-knot.org/do_you_know/moebius.shtml.邦迪,J.A.公司。和美国默蒂。R。图表理论与应用。纽约:《北荷兰》,第243页,1976年。布尔,F.H。;基斯特,J.R。;Locher,J.L。;和Wierda,F。M.C.公司。埃舍尔:他的生活和完整的图形作品。纽约:艾布拉姆斯出版社,1982年。德比郡,J。Prime(主要)迷恋:伯恩哈德·里曼和数学中最伟大的未解决问题。纽约:企鹅出版社,2004年。迪考,R.“旋转莫比乌斯脱衣舞电影”http://mathforum.org/advanced/robertd/moebius.html多德森,C.T.公司。J。和帕克,体育。A类代数拓扑用户指南。荷兰多德雷赫特:Kluwer,第121页和2841997年。M.C.埃舍尔。“Moebius Strip I”木刻木刻有红、绿、金、黑四种颜色,分四块印刷。1961http://www.mcescher.com/Gallery/recogn-bmp/LW437.jpg.埃舍尔,M.C.公司。“Moebius Strip II(红蚂蚁)”,红色、黑色和灰绿色木刻,由3块打印而成。1963http://www.mcescher.com/Gallery/recogn-bmp/LW441.jpg.四十,美国。M.C.埃舍尔。英国科巴姆:TAJ图书,2003年。加德纳,M.“莫比乌斯乐队”第9章数学魔术表演:更多谜题、游戏、变阵、幻觉和其他数学思维技巧来自《科学美国人》。纽约:《复古》,第123-1361978页。加德纳,M。这个《科学美国人》数学游戏第六册。伊利诺伊州芝加哥:大学芝加哥出版社,第10页,1984年。几何中心。“莫比乌斯乐队。”http://www.geom.umn.edu/zoo/features/mobius/.灰色,A.《莫比乌斯大道》第14.3节现代曲线和曲面的微分几何与Mathematica,第二版。博卡佛罗里达州Raton:CRC出版社,第325-3261997页。亨勒,M。A类拓扑组合导论。纽约:多佛,第110页,1994年。亨特,J.A.公司。H。和Madachy,J.S。数学改道。纽约:多佛,第41-451975页。Java视图。“微分几何的经典曲面:Moebius Strip。”http://www-sfb288.math.tu-berlin.de/vgp/javaview/demo/surface/common/PaSurface_MoebiusStrip.html.克拉奇克,M.§8.4.3英寸数学娱乐。纽约:W.W。诺顿,第212-213页,1942年。上市和Tait。Vorstudien zur拓扑,哥廷格研究1847年第10部分。马达西,J.S.公司。马达西的数学娱乐。纽约:多佛,第7页,1979年。Möbius,A、F。沃克,第2卷。第519页,1858年。Nordstrand公司,T.“莫比乌斯班德”http://jalape.no/math/moebtxt.帕帕斯,T.“莫比尤斯带和克莱因瓶”,“莫比乌斯的扭曲Strip,“双Moebius Strip。”这个数学的乐趣。加利福尼亚州圣卡洛斯:Wide World Publ/利乐,第207页,1989皮科弗,C.A。这个莫比乌斯大道:August Mobius博士在数学、游戏、,文学、艺术、技术和宇宙学。纽约:Thunder’s Mouth Press,2006H.斯坦豪斯。数学快照,第三版。纽约:多佛,第269-274页,1999年。特罗特,M.“数学指南附加材料:旋转莫比乌斯乐队。”http://www.mathematicaguidebooks.org/addressions.shtml#G_2_01.安德伍德,M.“莫比乌斯围巾,克莱因瓶,克莱因瓶子‘帽子’。”http://www.woolworks.org/patterns/klein.txt.货车,S.“旋转圆以产生圆环或莫比乌斯带”§7.4在里面数学软件正在运行。纽约:W.H。弗里曼,第229-2321991页。Wang,P.“效果图”http://www.ugcs.caltech.edu/~peterw/投资组合/效果图/威尔斯,D。这个企鹅奇趣几何词典。伦敦:企鹅,第152-153页和第164页,1991年。
引用如下:
埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“莫比乌斯大道。”发件人数学世界--Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/MoebiusStrip.html
主题分类