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Revista Colombiana de Matemáticas

Print version ISSN 0034-7426

Rev.colomb.mat. vol.46 no.2 Bogotá July/Dec. 2012

 

On the Classification of 3--Bridge Links

Sobre la clasificación de los enlaces de 3 puentes

HUGH MICHAEL HILDEN1, JOSÉ MARÍA MONTESINOS2, DÉBORA MARÍA TEJADA3, MARGARITA MARÍA TORO4

1University of Hawaii at Honolulu, Hawaii, USA. Email: mike@math.hawaii.edu
2Universidad Complutense de Madrid, Madrid, España. Email: montesin@mat.ucm.es
3Universidad Nacional de Colombia, Medellín, Colombia. Email: dtejada@unalmed.edu.co
4Universidad Nacional de Colombia, Medellín, Colombia. Email: mmtoro@unalmed.edu.co


Abstract

Using a new way to represent links, that we call a butterfly representation, we assign to each 3-bridge link diagram a sequence of six integers, collected as a triple (p/n,q/m,s/l), such that p≥ q≥ s≥2, 0<n≤ p, 0<m≤ q and 0<l≤ s. For each 3-bridge link there exists an infinite number of 3-bridge diagrams, so we define an order in the set (p/n,q/m,s/l) and assign to each 3-bridge link L the minimum among all the triples that correspond to a 3-butterfly of L, and call it the butterfly presentation of L. This presentation extends, in a natural way, the well known Schubert classification of 2-bridge links.
We obtain necessary and sufficient conditions for a triple (p/n,q/m,s/l) to correspond to a 3-butterfly and so, to a 3-bridge link diagram. Given a triple (p/n,q/m,s/l) we give an algorithm to draw a canonical 3-bridge diagram of the associated link. We present formulas for a 3-butterfly of the mirror image of a link, for the connected sum of two rational knots and for some important families of 3-bridge links. We present the open question: When do the triples (p/n,q/m,s/l) and (p'/n',q'/m',s'/l') represent the same 3-bridge link?

Key words: Links, 3-bridge links, Bridge presentation, Link diagram, 3-butterfly, Butterfly presentation.


2000 Mathematics Subject Classification: 57M25, 57M27.

Resumen

Usando una nueva forma de representar enlaces, que se denomina representación en mariposa, se asocia a cada diagrama de 3 puentes de un enlace una sucesión de seis enteros, organizados como una tripla (p/n,q/m,s/l), tal que p≥ q≥ s≥2, 0<n≤ p, 0<m≤ q y 0<l≤ s. Para cada enlace de 3 puentes existe un número infinito de diagramas de 3 puentes, por lo que se define un orden en el conjunto de triplas de la forma (p/n,q/m,s/l) y se asigna a cada enlace de 3 puentes L el mínimo entre todas las triplas que corresponden a una 3-mariposa de L, y que se llama la presentación en mariposa de L. Esta presentación extiende, en una forma natural, la bien conocida clasificación de Schubert de los enlaces de 2 puentes.
Se obtienen condiciones necesarias y suficientes para que una tripla de la forma (p/n,q/m,s/l) corresponda a una 3-mariposa y por tanto, a un diagrama de 3 puentes de un enlace. Dada una tripla (p/n,q/m,s/l) se da un algoritmo para dibujar, en forma canónica, un diagrama de 3 puentes del enlace de 3 puentes asociado. Se presentan fórmulas para la 3-mariposa de la imagen espejos de un enlace de 3 puentes, para la suma conexa de dos nudos racionales y de algunas familias importantes de enlaces de 3 puentes. Queda la pregunta abierta: ¿Cuándo dos triplas (p/n,q/m,s/l) y (p'/n',q'/m',s'/l') representan el mismo enlace de 3 puentes?.

Palabras clave: Enlaces, enlaces de 3 puentes, presentación en puentes, diagrama deenlace, 3-mariposa, presentación en mariposa.


Texto completo disponible en PDF


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(Recibido en diciembre de 2011. Aceptado en julio de 2012)

Este artículo se puede citar en LaTeX utilizando la siguiente referencia bibliográfica de BibTeX:

@ARTICLE{RCMv46n2a02,
    AUTHOR  = {Hilden, Hugh Michael and Montesinos, José María and Tejada, Débora María and Toro, Margarita María},
    TITLE   = {{On the Classification of 3--Bridge Links}},
    JOURNAL = {Revista Colombiana de Matemáticas},
    YEAR    = {2012},
    volume  = {46},
    number  = {2},
    pages   = {113--144}
}