二面体群

来自GSXAB的知识库
二面体群
术语名称 二面体群
英语名称 dihedral group

二面体群(dihedral group)指能使得一个正多边形与原图重合的,旋转及沿过中心的对称轴的轴对称,关于其复合所构成的群。

定义

对一个正 [math]\displaystyle{ n }[/math] 边形,共有 [math]\displaystyle{ 2n }[/math] 种对称:

  • [math]\displaystyle{ n }[/math] 个不同的旋转对称,每个将图形旋转更多 [math]\displaystyle{ \frac{2\pi}{n} }[/math]
  • [math]\displaystyle{ n }[/math] 个不同的翻转对称,从经过中心和任意一个顶点的直线起,每隔 [math]\displaystyle{ \frac{\pi}{n} }[/math] 会有下一条对称轴。

这些变换的集合关于变换的复合构成一个群,称为二面体群(dihedral group)。对正 [math]\displaystyle{ n }[/math] 边形,这个二面体群称为 [math]\displaystyle{ 2n }[/math] 阶二面体群(dihedral group of order [math]\displaystyle{ 2n }[/math]),记为 [math]\displaystyle{ D_{2n} }[/math]

也有人记作 [math]\displaystyle{ D_n }[/math][math]\displaystyle{ \mathrm{Dih}_n }[/math]

与对称群

二面体群可以看成顶点的重新排列置换),但是部分置换不对应原图形,因此可以看作一个置换群

举例

  • 2 阶二面体群 [math]\displaystyle{ D_2 }[/math] 只有正反两个方向的翻转,是二阶循环群 [math]\displaystyle{ C_2 }[/math]
  • 4 阶二面体群 [math]\displaystyle{ D_4 }[/math] 同构于 Klein 四元群 [math]\displaystyle{ K_4 }[/math]
  • 6 阶二面体群 [math]\displaystyle{ D_6 }[/math] 同构于三次对称群 [math]\displaystyle{ S_3 }[/math]


模板:群