2010-01-12

Polya

請問如何用polya解正方體(對面著色,可著六色,考慮翻轉何旋轉)?

另外,
Given the vectors α=[2,3,0]、β=[0,-3,-2],γ=[0,1,1]. Find the orthogonal projection of α+β along γ.
請問這題的意思是 把[2,0,-2]正交投影在 [0,1,1]上嗎?

麻煩解答了 謝謝

8 則留言:

changyau chen 提到...
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changyau chen 提到...
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changyau chen 提到...

1. 以某面與其對面中心點連接線為軸旋轉,有三個軸,每個軸有三種角度可旋轉。

2. 以某邊其斜對邊中心點連接為軸旋轉,共有六個軸,每軸只有一種角度可轉(就是翻轉)。

3. 以某角與其斜對角頂點連接為軸旋選,共有四個軸,每軸有兩種角度可轉。

以上各種轉法,加上恆等排列,其實用burnside定理就可以做了。我覺得第三點不大容易想的到,我自己在腦中空想是不知如何轉。自己拿個方塊轉轉看,有魔術方塊最好,因為形狀做的比較正,而且六面有塗色。式子就不列了,難的地方在於找出對稱群,列式子都有固定的方法。

線代離散助教(wynne) 提到...

1. 旋轉的種類和書上那個對立方體的點的旋轉是一樣的, 只是cycle structure會不一樣, 你可以自己觀察一下, 最後的cycle index為 ((x_1^6) + 3(x_1^2)(x_2^2) + 6(x_1^2)(x_4) + 6(x_2^3) + 8(x_3^2))/24, 再把x_i用c_1^i,c_2^i,...,c_6^i代入之後, 因為只有 (c_1+c_2+...+c_6)^6 會產生 (c_1 c_2 ... c_6) 這一項, 其係數為 6!, 所以總數就是 6!/24=30

2. 不是, 他是投影在per(span{γ}), 所以應該是先算出α+β投影在span{γ}的向量 u=(0,-1,-1) 後, 再去求出 v = (α+β)-u = (2,1,-1), v 為 projection of α+β along γ

pai 提到...

請問助教,你給的答案裡6(x_2^3)
這是changyau chen 說的這點吧?

2. 以某邊其斜對邊中心點連接為軸旋轉,共有六個軸,每軸只有一種角度可轉(就是翻轉)。

請問為什麼不是6(x_1^2)(x_2^2)?

假設正方體有前後上下左右6個面
以"前"這個面的"左"邊的中心連到
"後"這個面的"右"邊中心為軸旋轉180
旋轉180之後,應該是左跟右一樣
上跟下一樣,前,後這樣吧

麻煩助教了 感謝

changyau chen 提到...
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changyau chen 提到...

我們用魔術方塊的術語來看。
F 前面
B 後面
L 左面
R 右面
U 上面
D 下面

按照你說的轉法,轉完之後,U D會對調,F L會對調,R B會對調。所以共三組的兩面對調,Cycle index是(x_2^3)。手上有方塊的話,把兩手食指放在旋轉軸的兩端夾住方塊,轉一下就明白了。

如果題目是問你六面都需不同色,那就更簡單了,不用列cycle index。因為六面不同色,只要一轉就會變成不同排列,所以除了恆等排列之外,並不存在有什麼「在排列群的元素作用之下不變」的塗法。排列群共有24個元素,而且只有恆等排列可以做到「在排列群元素的作用之下不變」,所以只有6!/24種塗法。

polya算術算是一種生成函數,生成函數的目的就是提供一個有系統的方法一個一個的來數,既不會重複也不會漏勾(台語),其實可以說是設計給電腦用的方法。換句話說,如果burnside定理可以簡單的處理,那還是用burnside定理會比較快。

pai 提到...

謝謝回答^^,3D概念不大好...