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$\开始组$

以下内容拉曼图不带三角形的正方形。换句话说,这是一个没有3圈的单位距离刚性图。这似乎是无三角区的最小例子支撑多边形。这恰好是单位棒立方体图表。

支撑方形

其他哪些规则多边形具有无三角刚性结构?

$\端组$
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    $\开始组$ 你有推荐信吗?显然,在这方面已经做了很多工作。 $\端组$ 2020年12月22日21:58
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    $\开始组$ 嗯。。。。你怎么知道这些支架是六边形的?只是画它们并不能显示出来。 $\端组$ 2020年12月22日22:02
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    $\开始组$ 我知道H-O-Fish图是无限小的刚性,但它可能是有限的刚性。此外,我从Mathematica 12.1.0中用GraphData[g,“顶点坐标”]]为O-Graph40得到的顶点不是单位距离。有不同的嵌入吗? $\端组$ 2020年12月24日19:58

2个答案2

重置为默认值
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$\开始组$

任何刚性框架,也就是所有规则多边形,都可以转换为无三角形的等效体。只需链接$12$-问题(我发现的)中显示的顶点无三角支撑正方形沿着两条共线边给出了任意整数长度的刚性线段,没有三角形:

然后,可以在没有三角形的情况下模仿任何三角形网格,如下所示(所有直的紫红色边都是用上面的图形链接结构制作的,所有黑色边都是单条):

例如,要支撑不带三角形的六边形:


然而,上述六角撑杆相当大。无三角支撑的另一种方法是虚拟边:在删除一条边的立体图的任何嵌入中,两个度之间的距离-$2$顶点(与缺失边相关)必须始终为$1$。这导致以下无三角刚性正六边形$16$顶点和$29$边缘(涉谷犯罪证明):

上面显示的两个版本是图形理论同构的;它们的坐标具有相同的最小多项式。特别是,使用涩谷的参数化$x美元$-顶点坐标$7$满足$12x^2-6(alpha+2)x+(alpha^2+4\alpha+1)=0,\\alpha=\sqrt[3]3$$ $(864x^6-2592x^5+2808x^4-1296x^3+342x^2-207x+83=0)$$(谢谢Hulpke指向GAP函数装饰Poly这使我可以得到第一个多项式。)第二个版本中的暗线表明刚性图与顺序有关-$4$超立方体图。

$\端组$
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  • $\开始组$ 太棒了。这似乎是第一个没有三角形支撑的多边形。 $\端组$ 2020年12月26日18:40
  • $\开始组$ “最终图形中有重合的顶点,但没有三角形。”您可以在没有重合顶点的情况下进行操作。取一个普通的六角撑杆,在外侧支撑,并将其放大到2号。然后在中心添加尺寸为1的六边形。同样,将方形支撑放大到尺寸3。 $\端组$ 2020年12月28日13:33
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    $\开始组$ @EdPegg我也想出了那个精确的图表。你作弊了吗我的涩谷回购? 我打算发表这篇文章。 $\端组$ 2021年1月4日3:23
  • $\开始组$ 事实上,威廉·索姆斯基(William Somsky)和埃里克·魏斯坦(Eric Weisstein)都是从你这里来的。mathworld.wolfram.com/BracedPolygon.html通过我发布到你的立方体棒子问题上的图表,我从你那里得到了答案,我又看了一眼。 $\端组$ 2021年1月4日4:06
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    $\开始组$ @EdPegg这是意料之中的事。你也可以放下8-9边,六边形仍然是刚性的。 $\端组$ 2021年1月5日3:59
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$\开始组$

作为Parcly Taxel答案的补充,他的六角支撑是整个2DOF六角支撑家族的子集。以下是这个家族中两个特别对称的成员。(虚线表示未包含为边的单元分隔。)

在此处输入图像描述 在此处输入图像描述

$\端组$

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