Notación de Coxeter

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Dominios fundamentales
de los grupos de puntos de reflexión 3D
Plantilla:DCD, Plantilla:Math Plantilla:DCD, Plantilla:Math Plantilla:DCD, Plantilla:Math Plantilla:DCD, Plantilla:Math Plantilla:DCD, Plantilla:Math Plantilla:DCD, Plantilla:Math

Orden 2

Orden 4

Orden 6

Orden 8

Orden 10

Orden 12
Plantilla:DCD
Plantilla:Math
Plantilla:DCD
Plantilla:Math
Plantilla:DCD
Plantilla:Math
Plantilla:DCD
Plantilla:Math
Plantilla:DCD
Plantilla:Math
Plantilla:DCD
Plantilla:Math

Orden 4

Orden 8

Orden 12

Orden 16

Orden 20

Orden 24
Plantilla:DCD, Plantilla:Math Plantilla:DCD, Plantilla:Math Plantilla:DCD, Plantilla:Math

Order 24

Order 48

Order 120
La notación de Coxeter expresa el grupo de Coxeter como una lista de órdenes de ramas de un diagrama de Coxeter-Dynkin, como grupo poliédrico, Plantilla:Math. Los grupos diédricos, Plantilla:DCD, se pueden expresar como un producto Plantilla:Math o en un solo símbolo con una rama explícita de orden 2, Plantilla:Math.

En geometría, la notación de Coxeter (de la que forman parte los símbolos de Coxeter) es un sistema de clasificación de grupos de simetría, que describe los ángulos entre las reflexiones fundamentales de un grupo de Coxeter mediante una notación entre corchetes que expresa la estructura de un diagrama de Coxeter-Dynkin, con modificadores para indicar ciertos subgrupos. La notación lleva el nombre de Harold Scott MacDonald Coxeter y fue definida de manera más completa por Norman Johnson.

Grupos reflexivos

Plantilla:VT

Para los grupos de Coxeter, definidos exclusivamente con operaciones de reflexión, existe una correspondencia directa entre la notación de corchetes y los diagramas de Coxeter-Dynkin. Los números entre paréntesis representan los órdenes de reflexión especular en las ramas del diagrama de Coxeter. Utiliza la misma simplificación, suprimiendo 2s entre espejos ortogonales.

La notación de Coxeter se simplifica con exponentes para representar el número de ramas en una fila para un diagrama lineal. Así que el grupo An está representado por [3n−1], lo que implica n nodos conectados por n-1 ramas de orden 3. El ejemplo A2 = [3,3] = [32] o [31,1] representa los diagramas Plantilla:DCD o Plantilla:DCD.

Coxeter inicialmente representó diagramas bifurcados con los números situados verticalmente, pero luego los abrevió con una notación exponencial, como [...,3p,q] o [3p,q,r], comenzando con [31,1,1] o [3,31,1] = Plantilla:DCD o Plantilla:DCD como D4. Coxeter permitió el uso de ceros como casos especiales para ajustarse a la familia An, como A3 = [3,3,3,3] = [34,0,0] = [34,0] = [33,1] = [32,2], como Plantilla:DCD = Plantilla:DCD = Plantilla:DCD.

Los grupos de Coxeter formados por diagramas cíclicos se representan mediante paréntesis dentro de corchetes, como [(p,q,r)] = Plantilla:DCD para el grupo triangular (p q r). Si los órdenes de ramificación son iguales, se pueden agrupar como un exponente según la duración del ciclo entre paréntesis, como [(3,3,3,3)] = [3[4]], que representa el diagrama de Coxeter Plantilla:DCD o Plantilla:DCD. Plantilla:DCD se puede representar como [3,(3,3,3)] o [3,3[3]].

Los diagramas de bucle más complicados también se pueden expresar utilizando la notación con cuidado. El grupo de Coxeter paracompacto Plantilla:DCD se puede representar mediante la notación de Coxeter [(3,3,(3),3,3)], con paréntesis anidados/superpuestos que muestran dos bucles adyacentes [(3,3,3)], y también se representa de forma más compacta como [3[ ]×[ ]], que representa el diagrama de Coxeter de la simetría rómbica. El diagrama de gráfico completo paracompacto Plantilla:DCD o Plantilla:DCD, se representa como [3[3,3]] con el superíndice [3,3] como la simetría de su diagrama de Coxeter de un tetraedro.

El diagrama de Coxeter normalmente deja ramas de orden 2 sin dibujar, pero la notación de paréntesis incluye un 2 explícito para conectar los subgráficos. Entonces, el diagrama de Coxeter Plantilla:DCD = A2×A2 = 2A2 se puede representar mediante [3]×[3] = [3]2 = [3,2,3 ]. A veces, las 2 ramas explícitas pueden incluirse con una etiqueta 2 o con una línea con un espacio: Plantilla:DCD o Plantilla:DCD, como una presentación idéntica a [3,2,3].

Grupos finitos
Rango Símbolo
del grupo
Notación
de corchetes
Diagrama
de Coxeter
2 A2 [3] Plantilla:DCD
2 B2 [4] Plantilla:DCD
2 H2 [5] Plantilla:DCD
2 G2 [6] Plantilla:DCD
2 I2(p) [p] Plantilla:DCD
3 Ih, H3 [5,3] Plantilla:DCD
3 Td, A3 [3,3] Plantilla:DCD
3 Oh, B3 [4,3] Plantilla:DCD
4 A4 [3,3,3] Plantilla:DCD
4 B4 [4,3,3] Plantilla:DCD
4 D4 [31,1,1] Plantilla:DCD
4 F4 [3,4,3] Plantilla:DCD
4 H4 [5,3,3] Plantilla:DCD
n An [3n−1] Plantilla:DCD..Plantilla:DCD
n Bn [4,3n−2] Plantilla:DCD...Plantilla:DCD
n Dn [3n−3,1,1] Plantilla:DCD...Plantilla:DCD
6 E6 [32,2,1] Plantilla:DCD
7 E7 [33,2,1] Plantilla:DCD
8 E8 [34,2,1] Plantilla:DCD
Grupos afines
Símbolo
del grupo
Notación
de corchetes
Diagrama
de Coxeter
I~1,A~1 [∞] Plantilla:DCD
A~2 [3[3]] Plantilla:DCD
C~2 [4,4] Plantilla:DCD
G~2 [6,3] Plantilla:DCD
A~3 [3[4]] Plantilla:DCD
B~3 [4,31,1] Plantilla:DCD
C~3 [4,3,4] Plantilla:DCD
A~4 [3[5]] Plantilla:DCD
B~4 [4,3,31,1] Plantilla:DCD
C~4 [4,3,3,4] Plantilla:DCD
D~4 [ 31,1,1,1] Plantilla:DCD
F~4 [3,4,3,3] Plantilla:DCD
A~n [3[n+1]] Plantilla:DCD...Plantilla:DCD
or
Plantilla:DCD...Plantilla:DCD
B~n [4,3n−3,31,1] Plantilla:DCD...Plantilla:DCD
C~n [4,3n−2,4] Plantilla:DCD...Plantilla:DCD
D~n [ 31,1,3n−4,31,1] Plantilla:DCD...Plantilla:DCD
E~6 [32,2,2] Plantilla:DCD
E~7 [33,3,1] Plantilla:DCD
E~8=E9 [35,2,1] Plantilla:DCD
Grupos hiperbólicos
Símbolo
del grupo
Notación
de corchetes
Diagrama
de Coxeter
[p,q]
con Plantilla:Nowrap
Plantilla:DCD
[(p,q,r)]
con 1p+1q+1r<1
Plantilla:DCD
BH3 [4,3,5] Plantilla:DCD
K3 [5,3,5] Plantilla:DCD
J3,H~3 [3,5,3] Plantilla:DCD
DH3 [5,31,1] Plantilla:DCD
AB^3 [(3,3,3,4)] Plantilla:DCD 
AH^3 [(3,3,3,5)] Plantilla:DCD 
BB^3 [(3,4,3,4)] Plantilla:DCD
BH^3 [(3,4,3,5)] Plantilla:DCD
HH^3 [(3,5,3,5)] Plantilla:DCD
H4,H~4,H5 [3,3,3,5] Plantilla:DCD
BH4 [4,3,3,5] Plantilla:DCD
K4 [5,3,3,5] Plantilla:DCD
DH4 [5,3,31,1] Plantilla:DCD
AF^4 [(3,3,3,3,4)] Plantilla:DCD

Para los grupos afines e hiperbólicos, el subíndice es uno menos que el número de nodos en cada caso, ya que cada uno de estos grupos se obtuvo sumando un nodo al diagrama de un grupo finito.

Subgrupos

La notación de Coxeter representa la simetría rotacional/traslacional agregando un operador de superíndice + fuera de los corchetes, [X]+ que corta el orden del grupo [X] a la mitad, resultando por lo tanto un subgrupo de índice 2. Este operador implica que se debe aplicar un número par de operadores, reemplazando reflexiones con rotaciones (o traslaciones). Cuando se aplica a un grupo de Coxeter, se denomina subgrupo directo porque lo que queda son solo isometrías directas sin simetría reflexiva.

Los operadores + también se pueden aplicar dentro de los corchetes, como [X,Y+] o [X,(Y,Z)+], con lo que se crean subgrupos "semidirectos" que pueden incluir generadores de reflexión y no de reflexión. Los subgrupos semidirectos solo se pueden aplicar a los subgrupos de grupos de Coxeter que tienen ramas de orden pares adyacentes. A los elementos entre paréntesis dentro de un grupo de Coxeter se les puede dar un operador de superíndice +, que tiene el efecto de dividir las ramas ordenadas adyacentes en medio orden, por lo que generalmente solo se aplica con números pares. Por ejemplo, [4,3+] y [4,(3,3)+] (Plantilla:DCD).

Si se aplica con una rama impar adyacente, no crea un subgrupo de índice 2, sino que crea dominios fundamentales superpuestos, como [5,1+] = [5/2], que pueden definir polígonos doblemente recubiertos como la estrella pentagonal, 5 /2, y [5,3+] se relaciona con el triángulo de Schwarz [5/2,3], de densidad 2.

Ejemplos de grupos de rango 2
Grupo Orden Generadores Subgrupo Orden Generadores Notas
[p] Plantilla:DCD 2p {0,1} [p]+ Plantilla:DCD p {01} Subgrupo directo
[2p+]= [2p]+ Plantilla:DCD 2p {01} [2p+]+= [2p]+2= [p]+ Plantilla:DCD p {0101}
[2p] Plantilla:DCD 4p {0,1} [1+,2p]= [p] Plantilla:DCD= Plantilla:DCD= Plantilla:DCD 2p {101,1} Semi subgrupos
[2p,1+]= [p] Plantilla:DCD= Plantilla:DCD= Plantilla:DCD {0,010}
[1+,2p,1+]= [2p]+2= [p]+ Plantilla:DCD= Plantilla:DCD= Plantilla:DCD p {0101} Cuartos de grupo

Los grupos sin elementos vecinos + se pueden ver en los nodos anillados. El diagrama de Coxeter-Dynkin para politopos uniformes y panales está relacionado con los nodos agujero y con los elementos +, en forma de círculos vacíos con los nodos alternados eliminados. Por ejemplo, el cubo romo, Plantilla:DCD tiene simetría [4,3]+ (Plantilla:DCD), el icosaedro, Plantilla:DCD tiene simetría [4,3+] (Plantilla:DCD), y un tetraedro, h4,3 = 3,3 (Plantilla:DCD o Plantilla:DCD = Plantilla:DCD) tiene simetría [1+,4,3] = [3,3] (Plantilla:DCD o Plantilla:DCD = Plantilla:DCD = Plantilla:DCD).

Nota: La simetría tetraédrica Plantilla:DCD se puede escribir como Plantilla:DCD, separando el gráfico con espacios para una mayor claridad, con los generadores 0,1,2 del grupo de Coxeter Plantilla:DCD, produciendo generadores piritoédricos 0,12, una reflexión y rotación triple. Y la simetría tetraédrica quiral se puede escribir como Plantilla:DCD o Plantilla:DCD, [1+,4,3+] = [3,3]+, con generadores 12,0120.

Reducción a la mitad de subgrupos y grupos extendidos

Plantilla:VT

Ejemplo de operaciones
de reducción a la mitad
Plantilla:DCD
[1,4,1]= [4]
Plantilla:DCD= Plantilla:DCD= Plantilla:DCD
[1+,4,1]=[2]=[ ]×[ ]
Plantilla:DCD= Plantilla:DCD= Plantilla:DCD
[1,4,1+]=[2]=[ ]×[ ]
Plantilla:DCD= Plantilla:DCD= Plantilla:DCD= Plantilla:DCD
[1+,4,1+]= [2]+
Simetría tetraédrica Simetría octaédrica

Td, [3,3]= [1+,4,3]
Plantilla:DCD= Plantilla:DCD= Plantilla:DCD
(Orden 24)

Oh, [4,3]= Plantilla:Brackets
Plantilla:DCD
(Orden 48)

Johnson extiende el operador + para trabajar con un marcador de posición de nodos 1+, lo que elimina espejos, duplicando el tamaño del dominio fundamental y cortando el orden del grupo a la mitad.[1] En general, esta operación solo se aplica a espejos individuales delimitados por ramas de orden par. El 1 representa un espejo, por lo que [2p] puede verse como [2p,1], [1,2p] o [1,2p,1], como el diagrama Plantilla:DCD o Plantilla:DCD, con 2 espejos relacionados por un ángulo diedro de orden 2p. El efecto de la eliminación de un espejo es duplicar los nodos de conexión, lo que se puede ver en los diagramas de Coxeter: Plantilla:DCD = Plantilla:DCD, o entre paréntesis: [1+,2p, 1] = [1,p,1] = [p].

Cada uno de estos espejos se puede quitar para que h[2p] = [1+,2p,1] = [1,2p,1+] = [p], con un índice de subgrupo reflexivo 2. Esto se puede mostrar en un diagrama de Coxeter agregando un símbolo + sobre el nodo: Plantilla:DCD = Plantilla:DCD = Plantilla:DCD.

Si se eliminan ambos espejos, se genera un subgrupo de un cuarto, y el orden de la rama se convierte en un punto de giro de la mitad del orden:

q[2p] = [1+,2p,1+] = [p]+, un subgrupo rotacional de índice 4. Plantilla:DCD = Plantilla:DCD = Plantilla:DCD = Plantilla:DCD = Plantilla:DCD.

Por ejemplo, (con p=2): [4,1+] = [1+,4] = [2] = [ ]×[ ], orden 4. [1+,4,1+] = [2] +, orden 2.

Lo opuesto a reducir a la mitad es duplicar,[2] una operación que agrega un espejo, divide en dos un dominio fundamental y duplica el orden del grupo.

Plantilla:Brackets = [2p]

Las operaciones de reducción a la mitad se aplican a grupos de mayor rango, como por ejemplo la simetría tetraédrica que es un medio grupo de la simetría octaédrica: h[4,3] = [1+,4,3] = [3,3], eliminando la mitad de los espejos en las 4 ramas. El efecto de la eliminación de un espejo es duplicar todos los nodos de conexión, lo que se puede ver en los diagramas de Coxeter: Plantilla:DCD = Plantilla:DCD, h[2p,3] = [1+,2p,3] = [(p,3,3)] .

Si los nodos están indexados, la mitad de los subgrupos se pueden etiquetar con nuevos espejos como compuestos. Al igual que Plantilla:DCD, los generadores {0,1} tienen un subgrupo Plantilla:DCD = Plantilla:DCD, con generadores {1,010}, donde se elimina el espejo 0 y se reemplaza por una copia del espejo 1 reflejada en el espejo 0. También dado Plantilla:DCD, generadores {0,1,2}, tiene medio grupo Plantilla:DCD = Plantilla:DCD, con generadores {1,2,010}.

La duplicación mediante la adición de un espejo también se aplica al invertir la operación de reducción a la mitad: Plantilla:Brackets = [4,3], o más generalmente Plantilla:Brackets = [2p,q].

Subgrupos radicales

Un subgrupo radical es similar a una alternancia, pero elimina los generadores rotacionales

Johnson también agregó un operador asterisco o estrella * para subgrupos "radicales",[3] que actúa de manera similar al operador +, pero elimina la simetría rotacional. El índice del subgrupo radical es el orden del elemento eliminado. Por ejemplo, [4,3*] ≅ [2,2]. El subgrupo eliminado [3] es de orden 6, por lo que [2,2] es un subgrupo de índice 6 de [4,3].

Los subgrupos radicales representan la operación inversa a una operación simetría extendida. Por ejemplo, [4,3*] ≅ [2,2] y, al revés, [2,2] se puede extender como [3[2,2]] ≅ [4,3]. Los subgrupos se pueden expresar como un diagrama de Coxeter: Plantilla:DCD o Plantilla:DCDPlantilla:DCD. El nodo eliminado (espejo) hace que los espejos virtuales adyacentes se conviertan en espejos reales.

Si [4,3] tiene generadores {0,1,2}, [4,3+], índice 2, tiene generadores {0,12}; [1+,4,3] ≅ [3,3], el índice 2 tiene generadores {010,1,2}; mientras que el subgrupo radical [4,3*] ≅ [2,2], índice 6, tiene generadores {01210, 2, (012)3}; y finalmente [1+,4,3*], el índice 12 tiene generadores {0(12)20, (012)201}.

Plantilla:Clear

Subgrupos triónicos

Rango 3
Ejemplo de subgrupo triónico sobre simetría hexagonal [6,3] aplicada sobre una simetría [6,3] más grande

Un subgrupo triónico es un subgrupo de índice 3. Johnson define un "subgrupo triónico" con el operador ⅄, que indica el índice 3. Para los grupos Coxeter de rango 2, [3], el subgrupo triónico, [3] es [ ], un solo espejo. Y para [3p], el subgrupo triónico es [3p] ? [p]. Dado Plantilla:DCD, con generadores 0,1, tiene 3 subgrupos triónicos. Se pueden diferenciar poniendo el símbolo ? junto al generador de espejos a eliminar, o en una rama para ambos: [3p,1] = Plantilla:DCD = Plantilla:DCD, Plantilla:DCD = Plantilla:DCD, y [3p ] = Plantilla:DCD = Plantilla:DCD con generadores 0,10101, 01010,1 o 101,010.

Subgrupos triónicos de simetría tetraédrica: [3,3] ⅄ [2+,4], relacionando la simetría del tetraedro y del disfenoide.

Para los grupos de Coxeter de rango 3, [p,3], hay un subgrupo triónico [p,3] ⅄ [p/2,p], o Plantilla:DCD = Plantilla:DCD. Por ejemplo, el grupo finito [4,3] ≅ [2,4] y el grupo euclidiano [6,3] ≅ [3,6] y el grupo hiperbólico [8,3] ≅ [4,8].

Una rama adyacente de orden impar, p, no disminuirá el orden del grupo, sino que creará dominios fundamentales superpuestos. El orden del grupo permanece igual, mientras que su densidad aumenta. Por ejemplo, la simetría icosaédrica [5,3] del icosaedro regular, se convierte en [5/2,5], que es la simetría de 2 poliedros regulares en estrella. También relaciona las teselaciones hiperbólicas p,3 y teselados hiperbólicos estrellados p/2,p

Ejemplo de rango 2, [6] subgrupos triónicos con 3 colores de líneas especulares
Rango 4
Ejemplo de simetría octaédrica: [4,3]= [2,4]
Los subgrupos triónicos de ejemplo en simetría octogonal [8,3] aplicados sobre simetrías más grandes [4,8]

Para el rango 4, [q,2p,3] = [2p,((p,q,q))], Plantilla:DCD = Plantilla:DCD.

Por ejemplo, [3,4,3] = [4,3,3], o Plantilla:DCD = Plantilla:DCD, generadores 0,1,2,3 en [3,4,3] con el subgrupo triónico [4,3 ,3] con generadores {0,1,2,32123}. Para grupos hiperbólicos, [3,6,3] = [6,3[3]] y [4,4,3] = [4,4,4].

Plantilla:Clear

Subgrupos triónicos de simetría tetraédrica

[3,3] ≅ [2+,4] como uno de los 3 juegos de 2 espejos ortogonales en proyección estereográfica. El rojo, el verde y el azul representan 3 conjuntos de espejos, y las líneas grises son espejos eliminados, dejando giros dobles (rombos morados)
Relaciones triónicas de [3,3]
Relaciones de subgrupos triónicos de [3,3,4]

Johnson identificó dos subgrupos triónicos[4] de [3,3], primero un subgrupo de índice 3 [3,3] ≅ [2+,4], con [3,3] (Plantilla:DCD = Plantilla:DCD = Plantilla:DCD) y generadores {0,1,2}. También se puede escribir como [(3,3,2)] (Plantilla:DCD) como recordatorio de sus generadores {02,1}. Esta reducción de simetría es la relación entre el tetraedro regular y el disfenoide, y representan un estiramiento de un tetraedro en sentido perpendicular a dos aristas opuestas.

En segundo lugar, identifica un subgrupo de índice 6 relacionado con [3,3]Δ o [(3,3,2)]+ (Plantilla:DCD), índice 3 de [3,3]+ ≅ [2,2]+, con generadores {02,1021}, de [3,3] y sus generadores {0,1,2}.

Estos subgrupos también se aplican dentro de grupos de Coxeter más grandes con el subgrupo [3,3] con ramas vecinas, todo en orden uniforme.

Por ejemplo, [(3,3)+,4], [(3,3),4] y [(3,3)Δ,4] son subgrupos de [3,3,4], índice 2, 3 y 6 respectivamente. Los generadores de [(3,3),4] ≅ Plantilla:Brackets ≅ [8,2+,8], orden 128, son {02,1,3} de [3,3,4] y generadores {0,1,2 ,3}. Y [(3,3)Δ,4] ≅ Plantilla:Brackets, orden 64, tiene generadores {02,1021,3}. Además, [3,4,3] ≅ [(3,3),4].

También relacionado, [31,1,1] = [3,3,4,1+] tiene subgrupos triónicos: [31,1,1] = [(3,3),4,1+], orden 64 y 1=[31,1,1]Δ = [( 3,3)Δ,4,1+] ≅ [[ 4,2+,4]]+, orden 32.

Plantilla:Clear

Inversión central

Una inversión central 2D es una rotación de 180 grados, [2]+

Una simetría central de orden 2, es operativamente diferente por dimensión. El grupo [ ]n = [2n−1] representa n espejos ortogonales en un espacio n-dimensional, o un subespacio n-plano de un espacio dimensional superior. Los espejos del grupo [2n−1] están numerados 0n1. El orden de los espejos no importa en el caso de una inversión. La matriz de una inversión central es I, la matriz Identidad con unos negativos en la diagonal.

A partir de esa base, la inversión central tiene un generador como producto de todos los espejos ortogonales. En la notación de Coxeter, este grupo de inversión se expresa agregando una alternancia + a cada rama de orden 2. La simetría de alternancia está marcada en los nodos del diagrama de Coxeter como nodos abiertos.

Un diagrama de Coxeter-Dynkin se puede marcar con ramas de orden 2 explícitas que definen una secuencia lineal de espejos, nodos abiertos y nodos abiertos dobles compartidos para mostrar el encadenamiento de los generadores de reflexión.

Por ejemplo, [2+,2] y [2,2+] son subgrupos de índice 2 de [2,2], Plantilla:DCD, y se representan como Plantilla:DCD (o Plantilla:DCD) y Plantilla:DCD (o Plantilla:DCD) con generadores {01,2} y {0,12} respectivamente. Su índice de subgrupo común 4 es [2+,2+], y está representado por Plantilla:DCD (o Plantilla:DCD), con el Plantilla:DCD de doble apertura que marca un nodo compartido en las dos alternancias y un solo generador de rotación impropia {012}.

Dimensión Notación de Coxeter Orden Diagrama de Coxeter Operación Generador
2 [2]+ 2 Plantilla:DCD Rotación de 180°, C2 {01}
3 [2+,2+] 2 Plantilla:DCD Rotorreflexión, Ci o S2 {012}
4 [2+,2+,2+] 2 Plantilla:DCD Rotación doble {0123}
5 [2+,2+,2+,2+] 2 Plantilla:DCD Rotorreflexión doble {01234}
6 [2+,2+,2+,2+,2+] 2 Plantilla:DCD Rotación triple {012345}
7 [2+,2+,2+,2+,2+,2+] 2 Plantilla:DCD Rotorreflexión triple {0123456}

Rotaciones y rotorreflexiones

Las rotaciones y las rotorreflexiones se construyen mediante un único producto de generador único de todas las reflexiones de un grupo prismático, [2p]×[2q]×... donde el mcd(p ,q,...)=1. Son isomorfas al grupo cíclico abstracto Zn, de orden n=2pq.

Las dobles rotaciones de 4 dimensiones, [2p+,2+,2q+] (con mcd(p,q)=1), que incluyen un grupo central, y están expresados por Conway como ±[Cp×Cq],[5] de orden 2pq. Del diagrama de Coxeter Plantilla:DCD, generadores {0,1,2,3}, requiere dos generadores para [2p+,2+,2q+], Plantilla:DCD como {0123,0132}. Los grupos mitad, [2p+,2+,2q+]+, o el gráfico cíclico, [(2p+,2+,2q+,2+)], Plantilla:DCD expresados por Conway son [Cp×Cq], orden pq, con un generador, como {0123}.

Si hay un factor común f, la rotación doble se puede escribir como Plantilla:Frac[2pf+,2+,2qf+] (con mcd(p,' 'q)=1), generadores {0123,0132}, y orden 2pqf. Por ejemplo, p=q=1, f=2, Plantilla:Frac[4+,2+,4+] es de orden 4. Y Plantilla:Frac[2pf+,2+, 2qf+]+, generador 0123, es de orden pqf. Por ejemplo, Plantilla:Frac[4+,2+,4+]+ es de orden 2, una simetría central.

En general, un grupo de rotación n, [2p1+,2,2p2+,2,...,pn+] puede requerir hasta n generadores si el mcd(p1,..,pn)>1, como producto de todos los espejos, y luego intercambiando pares secuenciales. El medio grupo, [2p1+,2,2p2+,2,...,pn+]+ tiene generadores al cuadrado. Los reflejos n-rotativos son similares.

Ejemplos
Dimensión Notación de Coxeter Orden Diagrama de Coxeter Operación Generadores Subgrupo directo
2 [2p]+ 2p Plantilla:DCD Rotación {01} [2p]+2= [p]+ Rotación simple:
[2p]+2= [p]+
orden p
3 [2p+,2+] Plantilla:DCD Rotorreflexión {012} [2p+,2+]+= [p]+
4 [2p+,2+,2+] Plantilla:DCD Rotación doble {0123} [2p+,2+,2+]+= [p]+
5 [2p+,2+,2+,2+] Plantilla:DCD Rotorreflexión doble {01234} [2p+,2+,2+,2+]+= [p]+
6 [2p+,2+,2+,2+,2+] Plantilla:DCD Rotación triple {012345} [2p+,2+,2+,2+,2+]+= [p]+
7 [2p+,2+,2+,2+,2+,2+] Plantilla:DCD Rotorreflexión triple {0123456} [2p+,2+,2+,2+,2+,2+]+= [p]+
4 [2p+,2+,2q+] 2pq Plantilla:DCD Rotación doble {0123,
0132}
[2p+,2+,2q+]+ Rotación doble:
[2p+,2+,2q+]+
orden pq
5 [2p+,2+,2q+,2+] Plantilla:DCD Rotorreflexión doble {01234,
01243}
[2p+,2+,2q+,2+]+
6 [2p+,2+,2q+,2+,2+] Plantilla:DCD Rotación triple {012345,
012354,
013245}
[2p+,2+,2q+,2+,2+]+
7 [2p+,2+,2q+,2+,2+,2+] Plantilla:DCD Rotorreflexión triple {0123456,
0123465,
0124356,
0124356}
[2p+,2+,2q+,2+,2+,2+]+
6 [2p+,2+,2q+,2+,2r+] 2pqr Plantilla:DCD Rotación triple {012345,
012354,
013245}
[2p+,2+,2q+,2+,2r+]+ Rotación triple:
[2p+,2+,2q+,2+,2r+]+
orden pqr
7 [2p+,2+,2q+,2+,2r+,2+] Plantilla:DCD Rotorreflexión triple {0123456,
0123465,
0124356,
0213456}
[2p+,2+,2q+,2+,2r+,2+]+

Subgrupos conmutadores

Subgrupos de [4,4], hasta su subgrupo conmutador, índice 8

Los grupos simples con solo elementos de ramificación de orden impar tienen solo un único subgrupo rotacional/traslacional de orden 2, que también es el subgrupo conmutador, ejemplos [3,3]+, [3,5]+, [3,3,3]+, [3,3,5]+. Para otros grupos de Coxeter con ramas de orden par, el subgrupo conmutador tiene un índice 2c, donde c es el número de subgráficos desconectados cuando se eliminan todas las ramas de orden par.[6]

Por ejemplo, [4,4] tiene tres nodos independientes en el diagrama de Coxeter cuando se eliminan los valores 4, por lo que su subgrupo conmutador es el índice 23 y puede tener diferentes representaciones, todas con tres + Operadores: [4+,4+]+, [1+,4,1+,4,1+], [1+,4,4,1+]+, o [(4+,4+,2+)]. Se puede usar una notación general con +c como exponente de grupo, como [4,4]+3.

Subgrupos de ejemplo

Subgrupos de ejemplo de rango 2

Los grupos diedrales con órdenes pares tienen varios subgrupos. Este ejemplo muestra dos espejos generadores del grupo [4] en rojo y verde, y observa todos los subgrupos por reducción a la mitad, reducción de rango y sus subgrupos directos. El grupo [4], Plantilla:DCD tiene dos generadores de espejos 0 y 1. Cada uno genera dos espejos virtuales 101 y 010 por reflexión sobre el otro.

Subgrupos de ejemplo euclídeos de rango 3

El grupo [4,4] tiene 15 subgrupos de índices pequeños. Esta tabla los muestra todos, con un dominio fundamental amarillo para grupos reflectantes puros y dominios blancos y azules alternos que se emparejan para formar dominios rotacionales. Las líneas especulares cian, roja y verde corresponden a los mismos nodos de color en el diagrama de Coxeter. Los generadores de subgrupos se pueden expresar como productos de los 3 espejos originales del dominio fundamental, {0,1,2}, correspondientes a los 3 nodos del diagrama de Coxeter, Plantilla:DCD. Un producto de dos líneas de reflexión que se cruzan forman una rotación, como {012}, {12} o {02}. La eliminación de un espejo genera dos copias de los espejos vecinos, a través del espejo eliminado, como {010} y {212}. Dos rotaciones en serie reducen el orden de rotación a la mitad, como {0101} o {(01)2}, {1212} o {(02)2}. Un producto de los tres espejos crea una reflexión deslizada, como {012} o {120}.

Subgrupos de ejemplo hiperbólicos

El mismo conjunto de 15 pequeños subgrupos existe en todos los grupos de triángulos con elementos de orden par, como [6,4] en el plano hiperbólico:

Simetría extendida

Grupo del
papel pintado
Simetría
del triángulo
Simetría
extendida
Diagrama
extendido
Grupo
extendido
Panal
p3m1 (*333) a1 [3[3]] Plantilla:DCD A~2 (ninguno)
p6m (*632) i2 Plantilla:Brackets ↔ [6,3] Plantilla:DCDPlantilla:DCD A~2×2G~2 Plantilla:DCD 1, Plantilla:DCD 2
p31m (3*3) g3 [3+[3[3]]] ↔ [6,3+] Plantilla:DCDPlantilla:DCD A~2×312G~2 (ninguno)
p6 (632) r6 [3[3[3]]]+ ↔ [6,3]+ Plantilla:DCDPlantilla:DCD 12A~2×612G~2 Plantilla:DCD (1)
p6m (*632) [3[3[3]]] ↔ [6,3] A~2×6G~2 Plantilla:DCD 3
En el plano euclídeo, el grupo de Coxeter A~2, [3[3]] se puede extender de dos formas al grupo de Coxeter G~2, [6,3] y relaciona teselas uniformes como diagramas de anillos.

Plantilla:VT

La notación de Coxeter incluye la notación de corchetes dobles, Plantilla:Brackets para expresar la simetría automórfica dentro de un diagrama de Coxeter. Johnson agregó la duplicación alternativa mediante una notación entre ángulos <[X]>. Además, agregó un modificador de simetría de prefijo [Y[X]], donde Y puede representar la simetría del diagrama de Coxeter de [X] o la simetría del dominio fundamental de [X].

Por ejemplo, en 3D estos diagramas de geometría equivalentes rectangular y rómbico de A~3 toman las formas: Plantilla:DCD y Plantilla:DCD, el primero duplicado entre corchetes, Plantilla:Brackets o duplicado dos veces como [2[3[4]]], con [2], simetría de orden 4 superior. Para diferenciar el segundo, se utilizan paréntesis angulares para doblar, <[3[4]]> y doblar dos veces como <2[3[4]]>, también con una simetría [2] diferente, de orden 4. Finalmente, una simetría completa donde los 4 nodos son equivalentes se puede representar mediante [4[3[4]]], con la simetría de orden 8, [4] del cuadrado. Pero al considerar el dominio fundamental del disfenoide, la simetría [4] extendida del gráfico cuadrado se puede marcar más explícitamente como [(2+,4)[3[4]]] o [2+,4[3[4]]].

Existe más simetría en los diagramas A~n cíclico y D3, E~6 y D~4 de ramificación. A~n tiene una simetría de orden 2n de un n-ágono regular, {n}, y está representado por [n[3[n]]]. D3 y E~6 están representados por [3[31,1,1]]= [3,4,3] y [3[32,2,2]] respectivamente mientras que D~4 por [(3,3)[31,1,1,1]]= [3,3,4,3 ], con el diagrama que contiene la simetría de orden 24 del tetraedro regular, {3,3}. El grupo hiperbólico paracompacto L¯5= [31,1,1,1,1], Plantilla:DCD, contiene la simetría de un pentácoron, {3,3,3}, y por lo tanto está representado por [(3,3,3)[31,1,1,1,1]]= [3,4, 3,3,3].

Un superíndice asterisco * es efectivamente una operación inversa, creando "subgrupos radicales" eliminando espejos conectados de orden impar.[7]

Ejemplos:

Ejemplos de grupos extendidos y subgrupos radicales
Grupos extendidos Subgrupos radicales Diagramas de Coxeter-Dynkin Índice
[3[2,2]]= [4,3] [4,3*]= [2,2] Plantilla:DCD= Plantilla:DCD 6
[(3,3)[2,2,2]]= [4,3,3] [4,(3,3)*]= [2,2,2] Plantilla:DCD= Plantilla:DCD 24
[1[31,1]]= Plantilla:Brackets= [3,4] [3,4,1+]= [3,3] Plantilla:DCD= Plantilla:DCD 2
[3[31,1,1]]= [3,4,3] [3*,4,3]= [31,1,1] Plantilla:DCD= Plantilla:DCD 6
[2[31,1,1,1]]= [4,3,3,4] [1+,4,3,3,4,1+]= [31,1,1,1] Plantilla:DCD= Plantilla:DCD 4
[3[3,31,1,1]]= [3,3,4,3] [3*,4,3,3]= [31,1,1,1] Plantilla:DCD= Plantilla:DCD 6
[(3,3)[31,1,1,1]]= [3,4,3,3] [3,4,(3,3)*]= [31,1,1,1] Plantilla:DCD= Plantilla:DCD 24
[2[3,31,1,1,1]]= [3,(3,4)1,1] [3,(3,4,1+)1,1]= [3,31,1,1,1] Plantilla:DCD= Plantilla:DCD 4
[(2,3)[1,131,1,1]]= [4,3,3,4,3] [3*,4,3,3,4,1+]= [31,1,1,1,1] Plantilla:DCD= Plantilla:DCD 12
[(3,3)[3,31,1,1,1]]= [3,3,4,3,3] [3,3,4,(3,3)*]= [31,1,1,1,1] Plantilla:DCD= Plantilla:DCD 24
[(3,3,3)[31,1,1,1,1]]= [3,4,3,3,3] [3,4,(3,3,3)*]= [31,1,1,1,1] Plantilla:DCD= Plantilla:DCD 120
Grupos extendidos Subgrupos radicales Diagramas de Coxeter-Dynkin Índice
[1[3[3]]]= [3,6] [3,6,1+]= [3[3]] Plantilla:DCD= Plantilla:DCD 2
[3[3[3]]]= [6,3] [6,3*]= [3[3]] Plantilla:DCD= Plantilla:DCD 6
[1[3,3[3]]]= [3,3,6] [3,3,6,1+]= [3,3[3]] Plantilla:DCD= Plantilla:DCD 2
[(3,3)[3[3,3]]]= [6,3,3] [6,(3,3)*]= [3[3,3]] Plantilla:DCD= Plantilla:DCD 24
[1[∞]2]= [4,4] [4,1+,4]= [∞]2= [∞,2,∞] Plantilla:DCD= Plantilla:DCD 2
[2[∞]2]= [4,4] [1+,4,4,1+]= [(4,4,2*)]= [∞]2 Plantilla:DCD= Plantilla:DCD 4
[4[∞]2]= [4,4] [4,4*]= [∞]2 Plantilla:DCD= Plantilla:DCD 8
[2[3[4]]]= [4,3,4] [1+,4,3,4,1+]= [(4,3,4,2*)]= [3[4]] Plantilla:DCD= Plantilla:DCD= Plantilla:DCD 4
[3[∞]3]= [4,3,4] [4,3*,4]= [∞]3= [∞,2,∞,2,∞] Plantilla:DCD= Plantilla:DCD 6
[(3,3)[∞]3]= [4,31,1] [4,(31,1)*]= [∞]3 Plantilla:DCD= Plantilla:DCD 24
[(4,3)[∞]3]= [4,3,4] [4,(3,4)*]= [∞]3 Plantilla:DCD= Plantilla:DCD 48
[(3,3)[∞]4]= [4,3,3,4] [4,(3,3)*,4]= [∞]4 Plantilla:DCD= Plantilla:DCD 24
[(4,3,3)[∞]4]= [4,3,3,4] [4,(3,3,4)*]= [∞]4 Plantilla:DCD= Plantilla:DCD 384

En cuanto a los generadores, se considera que la doble simetría agrega un nuevo operador que aplica posiciones simétricas en el diagrama de Coxeter, lo que hace que algunos generadores originales sean redundantes. Para el grupo espacial 3D y los grupos de puntos 4D, Coxeter define un subgrupo de índice dos de Plantilla:Brackets, Plantilla:Brackets, que define como el producto de los generadores originales de [X] por el generador de duplicación. Esto se parece a Plantilla:Brackets+, que es el subgrupo quiral de Plantilla:Brackets. Por ejemplo, los grupos espaciales 3D Plantilla:Brackets+ (I432, 211) y Plantilla:Brackets (PmPlantilla:Overlinen, 223) son subgrupos distintos de Plantilla:Brackets (ImPlantilla:Overlinem, 229).

Grupos de rango 1

Plantilla:VT

En una dimensión, el grupo bilateral [ ] representa una simetría de un solo espejo, abstracta Dih1 o Z2, una simetría de orden 2. Se representa como un diagrama de Coxeter-Dynkin con un solo nodo, Plantilla:DCD. El grupo identidad es el subgrupo directo [ ]+, Z1, con orden de simetría 1. El superíndice + simplemente implica que se ignoran los reflejos alternativos del espejo, dejando el grupo de identidad en este caso más simple. Coxeter usó un solo nodo abierto para representar una alternancia, Plantilla:DCD.

Grupo Notación de Coxeter Diagrama de Coxeter Orden Descripción
C1 [ ]+ Plantilla:DCD 1 Identidad
D2 [ ] Plantilla:DCD 2 Grupo de reflexión

Grupos de rango 2

Plantilla:VT

Un hexágono regular, con marcas en aristas y vértices tiene 8 simetrías: [6], [3], [2], [1], [6]+, [3]+, [2]+, [1]+, con [3] y [1] existiendo en dos formas, dependiendo de si los espejos están en las aristas o en los vértices

En dos dimensiones, el grupo rectangular [2], abstracto D22 o D4, también se puede representar como un producto directo [ ]×[ ], siendo el producto de dos grupos bilaterales, representado por dos espejos ortogonales, con diagrama de Coxeter Plantilla:DCD, con orden 4. El 2 en [2] proviene de la linealización de los subgrafos ortogonales en el diagrama de Coxeter, como Plantilla:DCD con orden de ramificación explícito 2. El grupo rómbico, [2]+ (Plantilla:DCD o Plantilla:DCD), la mitad del grupo rectangular, es la simetría simetría central, Z2 de orden 2.

La notación de Coxeter permite un marcador de posición 1 para grupos de menor rango, por lo que [1] es lo mismo que [ ], y [1+] o [1]+ es lo mismo que [ ]+ con el diagrama de Coxeter Plantilla:DCD.

El grupo p-gonal completo [p], abstracto diédrico D2p, (no abeliano para p>2), de orden 2p, es generado por dos espejos en ángulo π/p, representados por el diagrama de Coxeter Plantilla:DCD. El subgrupo p-agonal [p]+, es el grupo cíclico Zp de orden p, generado por un ángulo de rotación de π/p.

La notación de Coxeter utiliza corchetes dobles para representar una "duplicación" de simetría automórfica al agregar un espejo bisectriz al dominio fundamental. Por ejemplo, [[p]] agrega un espejo bisectriz a [p] y es isomorfo a [2p].

En el límite, bajando a una dimensión, se obtiene el grupo completo apeirogonal cuando el ángulo llega a cero, por lo que [∞], en abstracto, el grupo diedro infinito D, representa dos espejos paralelos y tiene un diagrama de Coxeter Plantilla:DCD. El grupo apeirogonal [∞]+, Plantilla:DCD, de forma abstracta el grupo cíclico infinito Z, isomórfico al grupo aditivo de los números enteros, se genera mediante una única traslación distinta de cero.

En el plano hiperbólico, hay un grupo completo apeirogonal [iπ/λ] y un subgrupo pseudogonal [iπ/λ]+, Plantilla:DCD. Estos grupos existen en polígonos regulares de infinitos lados, con longitud de arista λ. Los espejos son todos ortogonales a una sola línea recta.

Grupo Internac. Orbifold Coxeter Diagrama de Coxeter Orden Descripción
Finito
Zn n n• [n]+ Plantilla:DCD n Cíclico: rotaciones de multiplicidad n. Grupo abstracto Zn, el grupo de los números enteros bajo la suma de módulo n.
D2n nm *n• [n] Plantilla:DCD 2n Diédrico: cíclico con reflexiones. Grupo abstracto Dihn, el grupo diédrico.
Afín
Z ∞• [∞]+ Plantilla:DCD Cíclico: grupo apeirogonal. Grupo abstracto Z, el grupo de los números enteros bajo la suma.
Dih ∞m *∞• [∞] Plantilla:DCD Diédrico: reflexiones paralelas. Grupo diédrico infinito abstracto Dih.
Hiperbólico
Z [πi/λ]+ Plantilla:DCD Grupo pseudogonal
Dih [πi/λ] Plantilla:DCD Grupo pseudogonal completo

Grupos de rango 3

Plantilla:VT

Los grupos de puntos en 3 dimensiones se pueden expresar entre corchetes, relacionados con los grupos de Coxeter de rango 3:

La simetría tetraédrica, [3+,4], es un subgrupo de índice 5 de la simetría icosaédrica, [5,3]

En tres dimensiones, el grupo ortorrómbico completo u ortorrectangular [2,2], de forma abstracta Z23, de orden 8, representa tres espejos ortogonales (también representados por el diagrama de Coxeter como tres puntos separados Plantilla:DCD). También se puede representar como el producto directo [ ]×[ ]×[ ], pero la expresión [2,2] permite definir subgrupos:

Primero hay un subgrupo "semidirecto", el grupo ortorrómbico, [2,2+] (Plantilla:DCD o Plantilla:DCD), abstractamente Z2×Z2, de orden 4. Cuando el superíndice + se encuentra dentro de los corchetes, lo que significa que los reflejos generados solo por los espejos adyacentes (como se define en el diagrama de Coxeter, Plantilla:DCD) se alternan. En general, las órdenes de rama vecinas al nodo + deben ser pares. En este caso [2,2+] y [2+,2] representan dos subgrupos isomorfos que son geométricamente distintos. Los otros subgrupos son el grupo pararrómbico [2,2]+ (Plantilla:DCD o Plantilla:DCD), también de orden 4, y finalmente el grupo central [2+,2+] (Plantilla:DCD o Plantilla:DCD) de orden 2.

Luego está el grupo orto-p-gonal completo, [2,p] (Plantilla:DCD), abstractamente Z2×D2p, de orden 4p, que representa dos espejos en un ángulo diedro π/p, y ambos son ortogonales a un tercer espejo. También está representado por el diagrama de Coxeter como Plantilla:DCD.

El subgrupo directo se denomina grupo para-p-gonal, [2,p]+ (Plantilla:DCD o Plantilla:DCD), en abstracto D2p, de orden 2p, y otro subgrupo es [2,p+] (Plantilla:DCD) en abstracto Z2 ×Zp, también de orden 2p.

El grupo giro-p-gonal completo, [2+,2p] (Plantilla:DCD o Plantilla:DCD), en abstracto D4p y de orden 4p. El grupo giro-p-gonal, [2+,2p+] (Plantilla:DCD o Plantilla:DCD), abstractamente Z2p, de orden 2p, es un subgrupo de [2+,2 p] y de [2,2p+].

Los grupos poliédricos se basan en la simetría de los sólidos platónicos: tetraedro, octaedro, cubo, icosaedro y dodecaedro, con símbolos de Schläfli {3,3}, {3,4}, {4,3}, {3,5} y {5,3} respectivamente. Los grupos de Coxeter para estos son: [3,3] (Plantilla:DCD), [3,4] (Plantilla:DCD), [3,5] (Plantilla:DCD); conocidos como simetría tetraédrica, simetría octaédrica y simetría icosaédrica completas, con órdenes 24, 48 y 120.

En todas estas simetrías, los reflejos alternos se pueden eliminar produciendo los grupos rotacionales tetraédricos [3,3]+(Plantilla:DCD), octaédricos [3,4]+ (Plantilla:DCD) e icosaédricos [3,5]+ (Plantilla:DCD) de orden 12, 24 y 60. El grupo octaédrico también tiene un subgrupo único de índice 2 llamado grupo de simetría tetraédrica, [3+,4] (Plantilla:DCD o Plantilla:DCD), de orden 12, con una mezcla de simetría rotacional y de reflexión. La simetría piritoédrica también es un subgrupo de índice 5 de simetría icosaédrica: Plantilla:DCDPlantilla:DCD, con un espejo virtual 1 a través de 0, {010} y rotación triple {12}.

El grupo tetraédrico, [3,3] (Plantilla:DCD), tiene un Plantilla:Brackets duplicado (que se puede representar con nodos coloreados Plantilla:DCD), aplicando el primer y el último espejo entre sí, se produce el [3,4] (Plantilla:DCD o grupo Plantilla:DCD). El subgrupo [3,4,1+] (Plantilla:DCD o Plantilla:DCD) es igual a [3,3] y [3+,4,1+] (Plantilla:DCD o Plantilla:DCD) es igual a [3,3]+.

Grupos afines

Plantilla:VT

En el plano euclídeo hay 3 grupos fundamentales de reflexión generados por 3 espejos, representados por los diagramas de Coxeter Plantilla:DCD, Plantilla:DCD y Plantilla:DCD, y reciben la notación de Coxeter como [4,4], [6,3] y [(3,3, 3)]. Los paréntesis del último grupo implican el ciclo del diagrama y también tiene una notación abreviada, [3[3]].

Plantilla:Brackets, como una duplicación del grupo [4,4], produce la misma simetría girada π/4 desde el conjunto original de espejos.

Los subgrupos directos de simetría rotacional son: [4,4]+, [6,3]+ y [(3,3,3)]+. [4+,4] y [6,3+] son subgrupos semidirectos.

Semiafín (frisos)
IUC Orb. Geo Sch. Coxeter
p1 ∞∞ pPlantilla:Overline C [∞]= [∞,1]+= [∞+,2,1+] Plantilla:DCD= Plantilla:DCD
p1m1 *∞∞ p1 C∞v [∞]= [∞,1]= [∞,2,1+] Plantilla:DCD= Plantilla:DCD
p11g ∞× p.g1 S2∞ [∞+,2+] Plantilla:DCD
p11m ∞* p. 1 C∞h [∞+,2] Plantilla:DCD
p2 22∞ pPlantilla:Overline D [∞,2]+ Plantilla:DCD
p2mg 2*∞ p2g D∞d [∞,2+] Plantilla:DCD
p2mm *22∞ p2 D∞h [∞,2] Plantilla:DCD
Afín (grupos del papel pintado)
IUC Orb. Geo. Coxeter
p2 2222 pPlantilla:Overline [4,1+,4]+ Plantilla:DCD
p2gg 22× pg2g [4+,4+] Plantilla:DCD
p2mm *2222 p2 [4,1+,4] Plantilla:DCD
Plantilla:DCD
c2mm 2*22 c2 Plantilla:Brackets Plantilla:DCD
p4 442 pPlantilla:Overline [4,4]+ Plantilla:DCD
p4gm 4*2 pg4 [4+,4] Plantilla:DCD
p4mm *442 p4 [4,4] Plantilla:DCD
p3 333 pPlantilla:Overline [1+,6,3+]= [3[3]]+ Plantilla:DCD= Plantilla:DCD
p3m1 *333 p3 [1+,6,3]= [3[3]] Plantilla:DCD= Plantilla:DCD
p31m 3*3 h3 [6,3+]= [3[3[3]]+] Plantilla:DCD
p6 632 pPlantilla:Overline [6,3]+= [3[3[3]]]+ Plantilla:DCD
p6mm *632 p6 [6,3]= [3[3[3]]] Plantilla:DCD

Expresados en notación de Coxeter (y notación orbifold entre paréntesis), algunos subgrupos afines de índice bajo son:

Grupo
reflexivo
Subgrupo
reflexivo
Subgrupo
mixto
Subgrupo
rotativo
Rotorreflexion/
traslación
Subgrupo
conmutador
[4,4], (*442) [1+,4,4], (*442)
[4,1+,4], (*2222)
[1+,4,4,1+], (*2222)
[4+,4], (4*2)
[(4,4,2+)], (2*22)
[1+,4,1+,4], (2*22)
[4,4]+, (442)
[1+,4,4+], (442)
[1+,4,1+4,1+], (2222)
[4+,4+], (22×) [4+,4+]+, (2222)
[6,3], (*632) [1+,6,3]= [3[3]], (*333) [3+,6], (3*3) [6,3]+, (632)
[1+,6,3+], (333)
[1+,6,3+], (333)

Grupos de rango 4


Relaciones entre subgrupos

Grupos de puntos

Plantilla:VT

Los grupos de rango cuatro definen los grupos puntuales de 4 dimensiones: Plantilla:3-sphere symmetry groups2

Subgrupos

Grupos espaciales

Plantilla:List space groups Coxeter notation

Grupos lineales

Los grupos de rango cuatro también definen los grupos lineales tridimensionales:

Grupo duoprismático

Los grupos de rango cuatro definen los grupos duoprismáticos de 4 dimensiones. En el límite, cuando p y q tienden a infinito, degeneran en 2 dimensiones y se convierten en los grupos del papel pintado.

Grupos del papel pintado

Los grupos de rango cuatro también definen algunos de los grupos del papel pintado bidimensionales, como casos límite de los grupos de duoprismas de cuatro dimensiones:

Los subgrupos de [8,2,8], (*2222) se pueden expresar hasta su subgrupo conmutador de índice 16 como sigue:

Reflexiones complejas

Algunas relaciones de subgrupos entre grupos infinitos de Shephard
Todas las relaciones de subgrupos en grupos Shephard de rango 2

La notación de Coxeter se ha ampliado al espacio complejo, Cn, donde los nodos son reflexiones unitarias de período 2 o superior. Los nodos están etiquetados por un índice, que se supone que es 2 para la reflexión real ordinaria si se suprime. Los grupos de reflexión complejos se denominan grupos de Shephard en lugar de grupos de Coxeter y se pueden utilizar para construir politopos complejos.

En 1, un grupo de Shephard de rango 1 Plantilla:DCD, orden p, se representa como p[ ], [ ]p o ]p[. Tiene un solo generador, representando una rotación de 2π/p radianes en el plano complejo: e2πi/p.

Coxeter anota el grupo complejo de rango 2, p[q]r y lo representa mediante el diagrama de Coxeter-Dynkin Plantilla:DCD. La p y la r solo deben suprimirse si ambas son 2, que es el caso real [q]. El orden de un grupo de rango 2 p[q]r es g=8/q(1/p+2/q+1/r1)2.[9]

Las soluciones de rango 2 que generan polígonos complejos son: p[4]2 (p es 2,3,4,...), 3[3]3, 3[6]2, 3[4]3, 4[3]4, 3[8]2, 4 (045)[6]2, 4[4]3, 3[5]3, 5[3]5, 3 )[10]2, 5[6]2 y 5[4]3 con diagramas de Coxeter Plantilla:DCD, Plantilla:DCD, Plantilla:DCD , Plantilla:DCD, Plantilla:DCD, Plantilla:DCD, Plantilla:DCD, Plantilla:DCD, Plantilla:DCD, Plantilla:DCD, Plantilla:DCD, Plantilla:DCD, Plantilla:DCD .

Los grupos infinitos son 3[12]2, 4[8]2, 6[6]2, 3[6]3, 6[4]3, 4[4]4 y 6[3]6 o Plantilla:DCD, Plantilla:DCD, Plantilla:DCD, Plantilla:DCD, Plantilla:DCD, Plantilla:DCD, Plantilla:DCD.

Los subgrupos de índice 2 existen al eliminar un reflejo real: p[2q]2p[q]p. También existen subgrupos de índice r para 4 ramas: p[4]rp[r]p.

Para la familia infinita p[4]2, para cualquier p= 2, 3, 4,..., hay dos subgrupos: p[4]2 → [p], índice p, while y p[4]2p[ ]×p[ ], índice 2. Plantilla:Clear

Cálculo con matrices de reflexión como generadores de simetría

Un grupo de Coxeter, representado por el diagrama de Coxeter-Dynkin Plantilla:DCD, recibe la notación de Coxeter [p,q] según los órdenes de las ramas. Cada nodo en el diagrama de Coxeter representa un espejo, por convención llamado ρi (y matriz Ri). Los generadores de este grupo [p,q] son reflexiones: ρ0, ρ1 y ρ2. La subsimetría rotacional se define como producto de reflexiones: por convención, σ0,1 (y la matriz S0,1)= ρ0ρ1 representa una rotación del ángulo Π/p, y σ1,2= ρ1ρ2 es una rotación del ángulo Π/q, y σ0,2= ρ0ρ2 representa una rotación según un ángulo de Π/2.

[p,q]+, Plantilla:DCD, es un subgrupo de índice 2 representado por dos generadores de rotación, cada uno de los cuales es producto de dos reflexiones: σ0,1, σ1,2, y representa rotaciones según los ángulos Π/p y Π/q respectivamente.

Con una rama par, [p+,2q], Plantilla:DCD o Plantilla:DCD, es otro subgrupo de índice 2, representado por el generador de rotación σ0,1, y el de reflexión ρ2.

Con ramas pares, [2p+,2q+], Plantilla:DCD, es un subgrupo de índice 4 con dos generadores, construido como un producto de las tres matrices de reflexión. Por convención, como ψ0,1,2 y ψ1,2,0, que son rotorreflexiones, que representan una reflexión y una rotación o reflexión.

En el caso de grupos afines de Coxeter como Plantilla:DCD o Plantilla:DCD, un espejo, generalmente el último, se traslada fuera del origen. Un generador traslación t0,1 (y una matriz T0,1) se construyen como el producto de dos (o un número par de) reflejos, incluido el reflejo afín. Un reflexión deslizada (reflexión más traslación) puede ser el producto de un número impar de reflexiones f0,1,2 (y matriz V0,1,2), como el subgrupo de índice 4 Plantilla:DCD: [4+,4+]= Plantilla:DCD.

Otro generador compuesto, por convención como ζ (y matriz Z), representa la inversión, asignando un punto a su inversa. Para [4,3] y [5,3], ζ = (ρ0ρ1ρ2)h/2, donde h es 6 y 10 respectivamente, el número de Coxeter para cada familia. Para el grupo de Coxeter 3D [p,q] (Plantilla:DCD), este subgrupo es una rotorreflexión [2+,h+].

Los grupos de Coxeter se clasifican por su rango, siendo el número de nodos en su diagrama de Coxeter. La estructura de los grupos también se proporciona con sus tipos de grupos abstractos: en este artículo, los grupos diédricos abstractos se representan como Dihn, y los grupos cíclicos se representan como Zn, con Dih1 =Z2.

Rango 2

Grupos diédricos Grupos cíclicos

[2]

[2]+

[3]

[3]+

[4]

[4]+

[6]

[6]+

Por ejemplo, en 2D, el grupo de Coxeter [p] (Plantilla:DCD) está representado por dos matrices de reflexión R0 y R1, la simetría cíclica [p]+ (Plantilla:DCD) está representada por el generador de rotación de la matriz S0,1.

[p], Plantilla:DCD
Reflexiones Rotación
Nombre R0
Plantilla:DCD
R1
Plantilla:DCD
S0,1=R0×R1
Plantilla:DCD
Orden 2 2 p
Matriz

[1001]

[cos2π/psin2π/psin2π/pcos2π/p]

[cos2π/psin2π/psin2π/pcos2π/p]

[2], Plantilla:DCD
Reflexiones Rotación
Nombre R0
Plantilla:DCD
R1
Plantilla:DCD
S0,1=R0×R1
Plantilla:DCD
Orden 2 2 2
Matriz

[1001]

[1001]

[1001]

[3], Plantilla:DCD
Reflexiones Rotación
Nombre R0
Plantilla:DCD
R1
Plantilla:DCD
S0,1=R0×R1
Plantilla:DCD
Orden 2 2 3
Matriz

[1001]

[1/23/23/21/2]

[1/23/23/21/2]

[4], Plantilla:DCD
Reflexiones Rotación
Nombre R0
Plantilla:DCD
R1
Plantilla:DCD
S0,1=R0×R1
Plantilla:DCD
Orden 2 2 4
Matriz

[1001]

[0110]

[0110]

[6], Plantilla:DCD
Reflexiones Rotación
Nombre R0
Plantilla:DCD
R1
Plantilla:DCD
S0,1=R0×R1
Plantilla:DCD
Orden 2 2 6
Matriz

[1001]

[3/21/21/23/2]

[3/21/21/23/2]

[8], Plantilla:DCD
Reflexiones Rotación
Nombre R0
Plantilla:DCD
R1
Plantilla:DCD
S0,1=R0×R1
Plantilla:DCD
Orden 2 2 8
Matriz

[1001]

[2/22/22/22/2]

[2/22/22/22/2]

Rango 3

Ejemplo de dominios fundamentales, [5,2], como triángulos esféricos

Los grupos de Coxeter de rango finito 3 son [1,p], [2,p], [3,3], [3,4] y [3,5].

Para reflejar un punto a través de un plano ax+by+cz=0 (que pasa por el origen), se puede usar 𝐀=𝐈2𝐍𝐍T, donde 𝐈 es la matriz identidad 3×3 y 𝐍 es el vector unitario tridimensional para el vector normal del plano. Si la norma de a,b, y c es la unidad, la matriz de transformación se puede expresar como:

𝐀=[12a22ab2ac2ab12b22bc2ac2bc12c2]

[p,2]

El grupo de reflexión finito tridimensional reducible es el grupo diedro, [p,2], de orden 4p, Plantilla:DCD. Los generadores de reflexión son las matrices R0, R1, R2. R02=R12=R22=(R0×R1)3=(R1×R2)3=(R0×R2)2=Identidad. [p,2]+ (Plantilla:DCD) se genera mediante 2 de 3 rotaciones: S0,1, S1,2 y S0,2. Una rotorreflexión de orden p es generada por V0,1,2, el producto de las 3 reflexiones.

[p,2], Plantilla:DCD
Reflexiones Rotación Rotorreflexión
Nombre R0 R1 R2 S0,1 S1,2 S0,2 V0,1,2
Grupo Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD
Orden 2 2 2 p 2 2p
Matriz

[100010001]

[cos2π/psin2π/p0sin2π/pcos2π/p0001]

[100010001]

[cos2π/psin2π/p0sin2π/pcos2π/p0001]

[cos2π/psin2π/p0sin2π/pcos2π/p0001]

[100010001]

[cos2π/psin2π/p0sin2π/pcos2π/p0001]

[3,3]

Líneas de reflexión para
[3,3]= Plantilla:DCD

El grupo de reflexión finito tridimensional irreducible más simple es el de simetría tetraédrica, [3,3], y de orden 24, Plantilla:DCD. Los generadores de reflexión, a partir de una construcción D3=A3, son las matrices R0, R1, R2. R02=R12=R22=(R0×R1)3=(R1×R2)3=(R0×R2)2=Identidad. [3,3]+ (Plantilla:DCD) se genera mediante 2 de 3 rotaciones: S0,1, S1,2 y S0,2. Un trionic subgroup, isomorfo a [2+,4], orden 8, es generado por S0,2 y R1. Una rotorreflexión de orden 4 se genera mediante V0,1,2, el producto de las 3 reflexiones.

[3,3], Plantilla:DCD
Reflexiones Rotaciones Rotorreflexión
Nombre R0 R1 R2 S0,1 S1,2 S0,2 V0,1,2
Grupo Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD
Orden 2 2 2 3 2 4
Matriz

[100001010]

[010100001]

[100001010]

[010001100]

[001100010]

[100010001]

[001010100]

(0,1,−1)n (1,−1,0)n (0,1,1)n (1,1,1)axis (1,1,−1)axis (1,0,0)axis

[4,3]

Líneas de reflexión para
[4,3]= Plantilla:DCD

Otro grupo de reflexión finito tridimensional irreducible es el de simetría octaédrica, [4,3], de orden 48, Plantilla:DCD. Las matrices de reflexión generadoras son R0, R1, R2. R02=R12=R22=(R0×R1)4=(R1×R2)3=(R0×R2)2=Identidad. La simetría octaédrica quiral, [4,3]+, (Plantilla:DCD) se genera mediante 2 de 3 rotaciones: S0,1, S1,2 y S0,2. La simetría tetraédrica [4,3+], (Plantilla:DCD) se genera mediante la reflexión R0 y la rotación S1,2. Una rotorreflexión de orden 6 es generada por V0,1,2, el producto de las 3 reflexiones.

[4,3], Plantilla:DCD
Reflexiones Rotaciones Rotorreflexión
Nombre R0 R1 R2 S0,1 S1,2 S0,2 V0,1,2
Grupo Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD
Orden 2 2 2 4 3 2 6
Matriz

[100010001]

[100001010]

[010100001]

[100001010]

[010001100]

[010100001]

[010001100]

(0,0,1)n (0,1,−1)n (1,−1,0)n (1,0,0)axis (1,1,1)axis (1,−1,0)axis

[5,3]

Líneas de reflexión de [5,3]= Plantilla:DCD

El grupo de reflexión finito tridimensional irreducible final es el de la simetría icosaédrica, [5,3], y de orden 120, Plantilla:DCD. Las matrices generadoras de reflexión son R0, R1, R2. R02=R12=R22=(R0×R1)5=(R1×R2)3=(R0×R2)2=Identidad. [5,3]+ (Plantilla:DCD) se genera mediante 2 de 3 rotaciones: S0,1, S1,2 y S0,2. Una rotorreflexión de multiplicidad 10 se genera mediante V0,1,2, el producto de las 3 reflexiones.

[5,3], Plantilla:DCD
Reflexiones Rotaciones Rotorreflexión
Nombre R0 R1 R2 S0,1 S1,2 S0,2 V0,1,2
Grupo Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD
Orden 2 2 2 5 3 2 10
Matriz [100010001] [1ϕ2ϕ212ϕ2121ϕ2121ϕ2ϕ2] [100010001] [ϕ12ϕ212ϕ2121ϕ2121ϕ2ϕ2] [1ϕ2ϕ212ϕ2121ϕ212ϕ12ϕ2] [100010001] [ϕ12ϕ212ϕ2121ϕ212ϕ12ϕ2]
(1,0,0)n (φ,1,φ−1)n (0,1,0)n (φ,1,0)axis (1,1,1)axis (1,0,0)axis

Rango 4

Plantilla:VT Hay 4 Grupo de Coxeter irreducibles en 4 dimensiones: [3,3,3], [4,3,3], [31,1,1], [3,4,4], [5,3,3], así como una familia infinita de grupos duoprismáticos [p,2,q].

[p,2,q]

El grupo duoprismático, [p,2,q], tiene orden 4pq.

[p,2,q], Plantilla:DCD
Reflexiones
Nombre R0 R1 R2 R3
Grupo Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD
Orden 2 2 2 2
Matriz

[1000010000100001]

[cos2π/psin2π/p00sin2π/pcos2π/p0000100001]

[1000010000100001]

[1000010000cos2π/qsin2π/q00sin2π/qcos2π/q]

[[ p,2,p]]

El grupo duoprismático puede duplicarse en orden, hasta 8p2, con una rotación de 2 veces entre los dos planos.

[[ p,2,p]], Plantilla:DCD
Rotación Reflexiones
Nombre T R0 R1 R2=TR1T R3=TR0T
Grupo Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD
Orden 2 2 2
Matriz

[1000010000100001]

[cos2π/psin2π/p00sin2π/pcos2π/p0000100001]

[0001001001001000]

[1000010000100001]

[1000010000cos2π/psin2π/p00sin2π/pcos2π/p]

[3,3,3]

La simetría hipertetraédrica, [3,3,3], con orden 120, es más fácil de representar con 4 espejos en 5 dimensiones, como un subgrupo de [4,3,3,3].

[3,3,3], Plantilla:DCD
Reflexiones Rotaciones Rotorreflexiones Rotación doble
Nombre R0 R1 R2 R3 S0,1 S1,2 S2,3 S0,2 S1,3 S2,3 V0,1,2 V0,1,3 W0,1,2,3
Grupo Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD
Orden 2 2 2 2 3 2 4 6 5
Matriz

[1000001000001000000100010]

[1000001000000100010000001]

[1000000100010000001000001]

[0100010000001000001000001]

[1000001000000100000100100]

[1000000100000100100000001]

[1000000100000100100000001]

[1000000100010000000100010]

[0100010000000100010000001]

[0100010000001000000100010]

[1000000100000100000101000]

[0100010000000100000100100]

[0100000100000100000110000]

(0,0,0,1,-1)n (0,0,1,−1,0)n (0,1,−1,0,0)n (1,−1,0,0,0)n
[[3,3,3]]

El grupo extendido [[3,3,3]], de orden 240, se duplica mediante una matriz de rotación T de multiplicidad 2, aquí invirtiendo el orden de las coordenadas y el signo: Hay 3 generadores {T, R0, R1}. Dado que T es autorrecíproco R3=TR0T, y R2=TR1T.

[[3,3,3]], Plantilla:DCD
Rotación Reflexiones
Nombre T R0 R1 TR1T=R2 TR0T=R3
Grupo Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD
Orden 2 2 2 2 2
Matriz

[0000100010001000100010000]

[1000001000001000000100010]

[1000001000000100010000001]

[1000000100010000001000001]

[0100010000001000001000001]

(0,0,0,1,-1)n (0,0,1,−1,0)n (0,1,−1,0,0)n (1,−1,0,0,0)n

[4,3,3]

Un grupo de reflexión finito de 4 dimensiones irreducible es un grupo hiperoctaédrico (o grupo hexadecacórico (para el hexadecacoron), B4=[4,3,3], de orden 384, Plantilla:DCD. Las matrices generadoras de las operaciones de reflexión son R0, R1, R2, R3. R02=R12 =R22=R32=(R0×R1)4=(R1×R2)3=(R2×R3)3=(R0×R2)2=(R1×R3)2=(R0×R3)2=Identidad.

La simetría hiperoctaédrica quiral, [4,3,3]+, (Plantilla:DCD) se genera mediante 3 de 6 rotaciones: S0,1, S1,2, S2,3, S0,2, S1,3 y S0,3.La simetría hiperpiritoédrica [4,(3,3)+], (Plantilla:DCD) se genera mediante la reflexión R0 y las rotaciones S1,2 y S2,3. Las rotaciones en el espacio euclídeo 4-dimensional genera un W0,1,2,3 de multiplicidad 8, el producto de las 4 reflexiones.

[4,3,3], Plantilla:DCD
Reflexiones Rotaciones Rotorreflexión Rotación doble
Nombre R0 R1 R2 R3 S0,1 S1,2 S2,3 S0,2 S1,3 S0,3 V1,2,3 V0,1,3 V0,1,2 V0,2,3 W0,1,2,3
Grupo Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD
Orden 2 2 2 2 4 3 2 4 6 8
Matriz

[1000010000100001]

[1000010000010010]

[1000001001000001]

[0100100000100001]

[1000010000010010]

[1000001000010100]

[0100001010000001]

[1000001001000001]

[0100100000010010]

[0100100000100001]

[0100001000011000]

[0100100000010010]

[1000001000010010]

[0100001010000001]

[0100001000011000]

(0,0,0,1)n (0,0,1,−1)n (0,1,−1,0)n (1,−1,0,0)n
[3,31,1]

Un medio grupo de [4,3,3] es [3,31,1], Plantilla:DCD, de orden 192. Comparte 3 generadores con el grupo [4,3,3], pero tiene dos copias de un generador adyacente, uno reflejado en el espejo eliminado.

[3,31,1], Plantilla:DCD
Reflexiones
Nombre R0 R1 R2 R3
Grupo Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD
Orden 2 2 2 2
Matriz

[0100100000100001]

[1000001001000001]

[1000010000010010]

[1000010000010010]

(1,−1,0,0)n (0,1,−1,0)n (0,0,1,−1)n (0,0,1,1)n

[3,4,3]

Un grupo reflexivo finito de 4 dimensiones irreducible es el grupo icositetracórico (para el icositetracoron), F4=[3,4,3], de orden 1152, Plantilla:DCD. Las matrices generadoras de reflexión son R0, R1, R2, R3. R02=R12=R22=R32=(R0×R1)3=(R1×R2)4=(R2×R3)3=(R0×R2)2=(R1×R3)2=(R0×R3)2= Identidad.

La simetría icositetracórica quiral, [3,4,3]+, (Plantilla:DCD) se genera mediante 3 de 6 rotaciones: S0,1, S1,2, S2,3, S0,2, S1,3 y S0,3. El grupo icósico disminuido [3,4,3+] (Plantilla:DCD) es generado por la reflexión R0 y las rotaciones S1,2 y S2,3. Las rotaciones en el espacio euclídeo 4-dimensional generan un W0,1,2,3 de multiplicidad 12, el producto de las 4 reflexiones.

[3,4,3], Plantilla:DCD
Reflexiones Rotaciones
Nombre R0 R1 R2 R3 S0,1 S1,2 S2,3 S0,2 S1,3 S0,3
Grupo Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD
Orden 2 2 2 2 3 4 3 2
Matriz

[0100100000100001]

[1000001001000001]

[1000010000100001]

[1/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/2]

[0100001010000001]

[1000001001000001]

[1/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/2]

[0100100000100001]

[1/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/2]

[1/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/2]

(1,−1,0,0)n (0,1,−1,0)n (0,0,1,0)n (−1,−1,−1,−1)n
[3,4,3], Plantilla:DCD
Rotoreflection Rotación doble
Nombre V1,2,3 V0,1,3 V0,1,2 V0,2,3 W0,1,2,3
Grupo Plantilla:DCD Plantilla:DCD
Orden 6 12
Matriz

[1/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/2]

[0100001010000001]

[1/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/2]

[1/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/2]

[1/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/2]

[[3,4,3]]

El grupo [[3,4,3]] extiende [3,4,3] por una rotación de multiplicidad 2, T, duplicando su orden a 2304.

[[3,4,3]], Plantilla:DCD
Rotación Reflexiones
Nombre T R0 R1 R2= TR1T R3= TR0T
Grupo Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD
Orden 2 2 2 2 2
Matriz

[0100100000100001]

[1000001001000001]

[1000010000100001]

[1/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/21/2]

(1,−1,0,0)n (0,1,−1,0)n (0,0,1,0)n (−1,−1,−1,−1)n

[5,3,3]

Proyecciones estereográficas

[5,3,3]+ los 72 giros de orden-5

[5,3,3]+ los 200 giros de orden-3

[5,3,3]+ los 450 giros de orden-2

[5,3,3]+ todos los giros
 

La simetría hipericosaédrica, [5,3,3], de orden 14400, se representa como Plantilla:DCD. Las matrices generadoras de reflexión son R0, R1, R2, R3. R02=R12=R22=R32=(R0×R1)5=(R1×R2)3=(R2×R3)3=(R0×R2)2=(R0×R3)2=(R1×R3)2= Identidad. [5,3,3]+ (Plantilla:DCD) se genera mediante 3 rotaciones: S0,1= R0×R1, S1,2= R1×R2, S2,3= R2×R3, etc.

[5,3,3], Plantilla:DCD
Reflexiones
Nombre R0 R1 R2 R3
Grupo Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD
Orden 2 2 2 2
Matriz [1000010000100001] [1ϕ2ϕ2120ϕ2121ϕ20121ϕ2ϕ200001] [1000010000100001] [1000012ϕ21ϕ20ϕ21ϕ21201ϕ212ϕ2]
(1,0,0,0)n (φ,1,φ−1,0)n (0,1,0,0)n (0,−1,φ,1−φ)n

Plantilla:Clear

Rango 8

[34,2,1]

El grupo E8 de Coxeter, [34,2,1], Plantilla:DCD, tiene 8 nodos espejo, y su orden es de 696729600 (192x10!). E7 y E6, [33,2,1], Plantilla:DCD y [32,2,1], Plantilla:DCD se pueden construir ignorando el primer espejo o los dos primeros espejos, respectivamente.

E8=[34,2,1], Plantilla:DCD
Reflexiones
Nombre R0 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7
Grupo Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD
Orden 2 2 2 2 2 2 2 2
Matriz [0100000010000000001000000001000000001000000001000000001000000001] [1000000000100000010000000001000000001000000001000000001000000001] [1000000001000000000100000010000000001000000001000000001000000001] [1000000001000000001000000000100000010000000001000000001000000001] [1000000001000000001000000001000000000100000010000000001000000001] [1000000001000000001000000001000000001000000000100000010000000001] [1000000001000000001000000001000000001000000000100000010000000001] [3/41/41/41/41/41/41/41/41/43/41/41/41/41/41/41/41/41/43/41/41/41/41/41/41/41/41/43/41/41/41/41/41/41/41/41/43/41/41/41/41/41/41/41/41/43/41/41/41/41/41/41/41/41/43/41/41/41/41/41/41/41/41/43/4]
(1,-1,0,0,0,0,0,0)n (0,1,-1,0,0,0,0,0)n (0,0,1,-1,0,0,0,0)n (0,0,0,1,-1,0,0,0)n (0,0,0,0,1,-1,0,0)n (0,0,0,0,0,1,-1,0)n (0,0,0,0,0,1,1,0)n (1,1,1,1,1,1,1,1)n

Grupo afín de rango 2

Las matrices afines se representan agregando una fila y una columna adicionales, siendo la última fila cero excepto la última entrada 1. La última columna representa un vector de traslación.

[∞]

El grupo afín [∞], Plantilla:DCD, puede estar dada por dos matrices de reflexión, x=0 y x=1.

[∞], Plantilla:DCD
Reflexiones Traslación
Nombre R0 R1 S0,1
Grupo Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD
Orden 2 2
Matriz

[1001]

[1101]

[1101]

Hiperplano x=0 x=1

Grupos afines de rango 3

[4,4]

Plantilla:Véase

El grupo afín [4,4], Plantilla:DCD, (p4m), puede estar dado por tres matrices de reflexión, reflexiones sobre el eje x (y=0), una diagonal (x=y) y la reflexión afín sobre la línea recta (x=1). [4,4]+ (Plantilla:DCD) (p4) es generado por S0,1 S1,2 y S0,2. [4+,4+] (Plantilla:DCD) (pgg) se genera mediante la rotación doble S0,2 y una reflexión deslizada (transrreflexión) V0,1,2. [4+,4] (Plantilla:DCD) (p4g) es generado por S0,1 y R3. El grupo [(4,4,2+)] (Plantilla:DCD) (cmm), se genera mediante la rotación doble S1,3 y la reflexión R2.

[4,4], Plantilla:DCD
Reflexiones Rotaciones Deslizamientos
Nombre R0 R1 R2 S0,1 S1,2 S0,2 V0,1,2 V0,2,1
Grupo Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD
Orden 2 2 2 4 2 ∞ (2)
Matriz

[100010001]

[010100001]

[102010001]

[010100001]

[010102001]

[102010001]

[010102001]

[012100001]

Hiperplano y=0 x=y x=1

[3,6]

El grupo afín [3,6], Plantilla:DCD, (p6m), puede estar dado por tres matrices de reflexión, reflexiones en el eje x (y=0), la línea recta y=(Plantilla:Raíz/2)x, y la línea recta vertical x=1.

[3,6], Plantilla:DCD
Reflexiones Rotaciones Deslizamientos
Nombre R0 R1 R2 S0,1 S1,2 S0,2 V0,1,2 V0,2,1
Grupo Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD
Orden 2 2 2 3 6 2 ∞ (2)
Matrix

[100010001]

[1/23/203/21/20001]

[102010001]

[1/23/203/21/20001]

[1/23/213/21/23001]

[102010001]

[1/23/213/21/23001]

[1/23/223/21/20001]

Hiperplano y=0 y=(√3/2)x x=1

[3[3]]

El grupo afín [3[3]] se puede construir como un medio grupo de Plantilla:DCD. R2 se reemplaza por R'2= R2×R1×R2, representado por el hiperplano: y+(√3/2)x=2. El dominio fundamental es un triángulo equilátero con longitud de arista 2.

[3[3]], Plantilla:DCD
Reflexiones Rotaciones Deslizamientos
Nombre R0 R1 R'2= R2×R1×R2 S0,1 S1,2 S0,2 V0,1,2 V0,2,1
Grupo Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD
Orden 2 2 2 3 ∞ (2)
Matriz

[100010001]

[1/23/203/21/20001]

[1/23/233/21/23001]

[010100001]

[1/23/203/21/223001]

[1/23/233/21/23001]

[1/23/203/21/223001]

[1/23/233/21/23001]

Hiperplano y=0 y=(√3/2)x y+(√3/2)x=2
Dominio fundamental de [4,3,4]

Grupos afines de rango 4

[4,3,4]

El grupo afín es [4,3,4] (Plantilla:DCD), y puede estar dado por cuatro matrices de reflexión. El espejo R0 se puede colocar en el plano z=0. El espejo R1 se puede colocar en el plano y=z. El espejo R2 se puede colocar en el plano x=y. El espejo R3 se puede colocar en el plano x=1. [4,3,4]+ (Plantilla:DCD) es generado por S0,1, S1,2 y S2,3.

[4,3,4], Plantilla:DCD
Reflexiones Rotaciones Deslizamientos Eje helicoidal
Nombre R0 R1 R2 R3 S0,1 S1,2 S2,3 S0,2 S0,3 S1,3 T0,1,2 T1,2,3 U0,1,2,3
Grupo Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD
Orden 2 2 2 2 4 3 4 2 6 ∞ (3)
Matriz

[1000010000100001]

[1000001001000001]

[0100100000100001]

[1002010000100001]

[1000001001000001]

[0100001010000001]

[0100100200100001]

[0100100000100001]

[1002010000100001]

[1002001001000001]

[0100001010000001]

[0100001010020001]

[0100001010020001]

Hiperplano z=0 y=z x=y x=1
[[ 4,3,4]]

El grupo extendido [[ 4,3,4]] duplica el orden del grupo, sumando una matriz de rotación doble T, con un eje fijo a través de los puntos (1,1/2,0) y (1/2,1/2,1/2). Los generadores son {R0,R1,T}. R2= T×R1×T y R3= T×R0×T.

[[ 4,3,4]], Plantilla:DCD
Rotación Reflexiones
Nombre T R0 R1 R2= T×R1×T R3= T×R0×T
Grupo Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD
Orden 2 2 2 2 2
Matriz

[0011010110010001]

[1000010000100001]

[1000001001000001]

[0100100000100001]

[1002010000100001]

Hiperplano Punto (1/2,1/2,1/2)
Eje (-1,0,1)
z=0 y=z x=y x=1

[4,31,1]

Dominio fundamental de [4,31,1]

El grupo [4,31,1] se puede construir a partir de [4,3,4], calculando [4,3,4,1+], Plantilla:DCD, como R'3=R3×R2×R3, con el nuevo R'3 como una imagen de R2 a través de R3.

[4,31,1], Plantilla:DCD
Reflexiones Rotaciones
Nombre R0 R1 R2 R'3 S0,1 S1,2 S1,3 S0,2 S0,3 S2,3
Grupo Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD
Orden 2 2 2 2 3 3 3 2
Matriz

[1000010000100001]

[1000001001000001]

[0100100000100001]

[0102100200100001]

[1000001001000001]

[0100001010000001]

[0102001010020001]

[0100100000100001]

[0102100200100001]

[1002010200100001]

Hiperplano z=0 y=z x=y x+y=2

[3[4]]

Dominio fundamental de [3[4]]

El grupo [3[4]] se puede construir a partir de [4,3,4], eliminando el primer y el último espejo, [1+,4,3,4,1+], Plantilla:DCD, mediante R'1=R0×R1×R0 y R '3=R3×R2×R3.

[3[4]] Plantilla:DCD
Reflexiones Rotaciones
Nombre R'0 R1 R2 R'3 S0,1 S1,2 S1,3 S0,2 S0,3 S2,3
Grupo Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD Plantilla:DCD
Orden 2 2 2 2 3 3 3 2
Matriz

[1000001001000001]

[1000001001000001]

[0100100000100001]

[0102100200100001]

[1000010000100001]

[0100001010000001]

[0102001010020001]

[0100001010000001]

[0102001010020001]

[1002010200100001]

Hiperplano y=-z y=z x=y x+y=2

Referencias

Plantilla:Reflist

Bibliografía

Plantilla:Control de autoridades

  1. Johnson (2018), 11.6 Subgroups and extensions, p 255, halving subgroups
  2. 2,0 2,1 Johnson (2018), pp.231-236, and p 245 Table 11.4 Finite groups of isometries in 3-space
  3. Johnson (2018), 11.6 Subgroups and extensions, p 259, radical subgroup
  4. Johnson (2018), 11.6 Subgroups and extensions, p 258, trionic subgroups
  5. Conway, 2003, p.46, Table 4.2 Chiral groups II
  6. Coxeter and Moser, 1980, Sec 9.5 Commutator subgroup, p. 124–126
  7. Plantilla:Cite journal
  8. The Crystallographic Space groups in Geometric algebra, D. Hestenes and J. Holt, Journal of Mathematical Physics. 48, 023514 (2007) (22 pages) PDF [3] Plantilla:Wayback
  9. Coxeter, Regular Complex Polytopes, 9.7 Two-generator subgroups reflections. pp. 178–179