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Grupo diédrico infinito

En una dimensión, el grupo diédrico infinito se ve en la simetría de un apeirogon que alterna dos longitudes de aristas, que contienen puntos de reflexión en el centro de cada arista.

En matemáticas , el grupo diédrico infinito Dih es un grupo infinito con propiedades análogas a las de los grupos diédricos finitos .

En geometría bidimensional , el grupo diédrico infinito representa la simetría del grupo del friso , p 1 m 1, visto como un conjunto infinito de reflexiones paralelas a lo largo de un eje.

Definición

Todo grupo diédrico se genera por una rotación r y una reflexión; si la rotación es un múltiplo racional de una rotación completa, entonces hay algún número entero n tal que r n es la identidad, y tenemos un grupo diédrico finito de orden 2 n . Si la rotación no es un múltiplo racional de una rotación completa, entonces no existe tal n y el grupo resultante tiene infinitos elementos y se llama Dih . tiene presentaciones

[1]

y es isomorfo a un producto semidirecto de Z y Z /2, y al producto libre Z /2 *  Z /2. Es el grupo de automorfismos del gráfico que consta de un camino infinito a ambos lados. En consecuencia, es el grupo de isometría de Z (ver también grupos de simetría en una dimensión ), el grupo de permutaciones αZ  →  Z que satisfacen | yo  -  j | = | α ( i ) −  α ( j )|, para todo i',  j en Z . [2]

El grupo diédrico infinito también se puede definir como el holomorfo del grupo cíclico infinito .

alias

Cuando se muestrea periódicamente una función sinusoidal a una velocidad f s , la abscisa de arriba representa su frecuencia y la ordenada representa otra sinusoide que podría producir el mismo conjunto de muestras. Un número infinito de abscisas tienen la misma ordenada (una clase de equivalencia con el dominio fundamental [0, f s /2] ) y exhiben simetría diédrica. El fenómeno de muchos a uno se conoce como aliasing .

Un ejemplo de simetría diédrica infinita es el alias de señales de valor real.

Al muestrear una función en la frecuencia f s (intervalos 1/ f s ), las siguientes funciones producen conjuntos idénticos de muestras: {sen(2 π ( f  +  Nf s ) t  +  φ ), N  = 0, ±1, ±2 , ±3, . . . }. Por lo tanto, el valor detectado de la frecuencia f es periódico , lo que da el elemento de traducción r = f s . Se dice que las funciones y sus frecuencias son alias entre sí. Observando la identidad trigonométrica:

Podemos escribir todas las frecuencias de alias como valores positivos: . Esto da el elemento de reflexión ( f ), es decir, f  ↦  f . Por ejemplo, con f = 0,6 f s   y   N = −1f  +  Nf s = −0,4 f s se refleja a   0,4 f s , lo que da como resultado los dos puntos negros más a la izquierda en la figura. [nota 1]   Los otros dos puntos corresponden a N = −2   y   N = 1 . Como muestra la figura, hay simetrías de reflexión, en 0,5 f sf s , 1,5 f s , etc. Formalmente, el cociente bajo alias es el orbifold [0, 0,5 f s ], con una acción Z /2 en los puntos finales. (los puntos orbitales), correspondientes a la reflexión. 

Ver también

Notas

  1. ^ En el procesamiento de señales , la simetría alrededor del eje fs /2 se conoce como plegado y el eje se conoce como frecuencia de plegado .

Referencias

  1. ^ Connolly, Francisco; Davis, James (agosto de 2004). "Los grupos de obstrucción quirúrgica del grupo diédrico infinito". Geometría y topología . 8 (3): 1043–1078. arXiv : matemáticas/0306054 . doi :10.2140/gt.2004.8.1043.
  2. ^ Meenaxi Bhattacharjee, Dugald Macpherson, Rögnvaldur G. Möller, Peter M. Neumann. Notas sobre grupos de permutación infinita, número 1689. Springer, 1998. p. 38. ISBN 978-3-540-64965-6