콕세터 프리즈

수학노트
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개요

  • <math>r</math> : 자연수
  • <math>I=\{1\,\cdots, r\}</math>
  • 복소수 <math>T_{m}(u)</math>, <math>u\in \mathbb{Z}_{\geq 0}</math>, <math>m\in I</math>에 대하여, 다음과 같은 점화식을 생각하자

\begin{equation} \label{cf} \left\{ \begin{array}{lll} T_{0}(u) =T_{r+1}(u) =1 & u\in \mathbb{Z}_{\geq 0} \\ T_{m}(u)T_{m}(u+1)=1+T_{m-1}(u+1)T_{m+1}(u) & m\in I, u\in \mathbb{Z}_{\geq 0} \end{array} \right. \end{equation}

  • 아래의 그림은 <math>r=5</math>인 경우에 해당하며, <math>\left(T_{m}(1)\right)_{m\in I}</math>가 결정되면, 나머지 <math>T_{m}(u)</math>는 점화식 \ref{cf}로부터 얻어진다

콕세터 프리즈1.png


  • 점화식 \ref{cf}은 다음과 같은 배열이 <math>ad-bc=1</math>를 만족시키는 것으로 이해할 수 있다

콕세터 프리즈5.png

<math>r=2</math>

콕세터 프리즈4.png

<math>r=3</math>

콕세터 프리즈6.png

콕세터 프리즈7.png

<math>r=4</math>

콕세터 프리즈2.png

<math>r=6</math>

콕세터 프리즈3.png



성질

주기성

  • 각 <math>m\in I</math>에 대하여, <math>T_{m}(u+(r+3))=T_{m}(u)</math>이 성립한다

정수 수열

  • 모든 <math>T_{m}(u)</math>, <math>u\in \mathbb{Z}_{\geq 0}</math>, <math>m\in I</math>가 정수가 될 필요충분조건은 다음과 같다
<math>

T_{m}(1)|\left(T_{m-1}(1)+T_{m+1}(1)\right) </math>

(정리) 콕세터-콘웨이

모든 양의 정수로 이루어진 콕세터 프리즈는 정(r+3)-각형의 삼각화로부터 얻어진다 [H] 정리 4 참조


관련된 항목들


매스매티카 파일 및 계산 리소스


관련도서


리뷰, 에세이, 강의노트

  • Morier-Genoud, Sophie. ‘Coxeter’s Frieze Patterns at the Crossroads of Algebra, Geometry and Combinatorics’. arXiv:1503.05049 Null, 17 March 2015. http://arxiv.org/abs/1503.05049.


관련논문

  • Karin Baur, Klemens Fellner, Mark James Parsons, Manuela Tschabold, Growth behaviour of periodic tame friezes, http://arxiv.org/abs/1603.02127v1
  • [H]Henry, Claire-Soizic. 2013. “Coxeter Friezes and Triangulations of Polygons.” American Mathematical Monthly 120 (6): 553–558. doi:10.4169/amer.math.monthly.120.06.553.
  • Conway, J. H., and H. S. M. Coxeter. 1973. “Triangulated Polygons and Frieze Patterns.” The Mathematical Gazette 57 (400) (June 1): 87–94. doi:10.2307/3615344.
  • Conway, J. H., and H. S. M. Coxeter. 1973. “Triangulated Polygons and Frieze Patterns (Continued).” The Mathematical Gazette 57 (401) (October 1): 175–183. doi:10.2307/3615561.
  • Coxeter, H. S. M. 1971. “Frieze Patterns.” Polska Akademia Nauk. Instytut Matematyczny. Acta Arithmetica 18: 297–310. https://eudml.org/doc/204992