Джонсон солид - Johnson solid

В удлиненная квадратная гиробикупола (J37), твердое тело Джонсона
Этот 24 равностороннего треугольника пример не является твердым телом Джонсона, потому что он не выпуклый.
Этот пример с 24 квадратами не является твердым телом Джонсона, потому что он не является строго выпуклым (имеет 180 ° двугранные углы.)

В геометрия, а Джонсон солид строго выпуклый многогранник каждое лицо которого является правильный многоугольник. Нет требования, чтобы каждая грань должна быть одним и тем же многоугольником, или что одни и те же многоугольники соединяются вокруг каждой вершины. Примером твердого тела Джонсона является квадратный пирамида с равносторонний стороны (J1 ); у него 1 квадратная грань и 4 треугольных грани. Некоторые авторы требуют, чтобы твердое тело не униформа (т.е. не Платоново твердое тело, Архимедово твердое тело, однородная призма, или униформа антипризма ), прежде чем они назовут его «твердым телом Джонсона».

Как и в любом строго выпуклом твердом теле, по крайней мере три грани пересекаются в каждой вершине, а сумма их углов меньше 360 градусов. Так как правильный многоугольник имеет углы не менее 60 градусов, отсюда следует, что не более пяти граней пересекаются в любой вершине. В пятиугольная пирамида (J2) - это пример с вершиной пятой степени.

Хотя нет очевидного ограничения, что любой заданный правильный многоугольник не может быть гранью тела Джонсона, оказывается, что грани тел Джонсона, которые не являются униформа (т.е. не Платоново твердое тело, Архимедово твердое тело, однородная призма, или униформа антипризма ) всегда имеет 3, 4, 5, 6, 8 или 10 сторон.

В 1966 г. Норман Джонсон опубликовал список, в который вошли все 92 тела Джонсона (исключая 5 Платоновых тел, 13 Архимедовых тел, бесконечно много однородных призм и бесконечное множество однородных антипризм), и дал им их имена и номера. Он не доказал, что их было всего 92, но предположил, что других не было. Виктор Залгаллер в 1969 году доказал, что список Джонсона был полным.

Из твердых тел Джонсона удлиненная квадратная гиробикупола (J37), также называемый псевдоромбокубооктаэдром,[1] уникальна тем, что локально однородна по вершинам: в каждой вершине по 4 грани, и их расположение всегда одинаково: 3 квадрата и 1 треугольник. Однако он не является вершинно-транзитивным, поскольку имеет разную изометрию в разных вершинах, что делает его твердым телом Джонсона, а не телом. Архимедово твердое тело.

Имена

Именование твердых тел Джонсона следует гибкой и точной описательной формуле, так что многие твердые тела могут быть названы по-разному без ущерба для их точности описания. Большинство твердых тел Джонсона можно построить из первых нескольких (пирамиды, купола, и ротонда ) вместе с Платонический и Архимедов твердые вещества призмы, и антипризмы; центр названия конкретного твердого вещества будет отражать эти ингредиенты. Оттуда к слову добавляется серия префиксов, обозначающих добавления, вращения и преобразования:

  • Би- указывает, что две копии рассматриваемого твердого тела соединены основанием к основанию. Для куполов и ротондов твердые тела можно соединять так, чтобы одинаковые грани (орто-) или непохожие лица (гиро-) встретить. Используя эту номенклатуру, октаэдр можно описать как квадратная бипирамида, а кубооктаэдр как треугольная гиробикупола, и икосододекаэдр как пятиугольная гиробиротонда.
  • Удлиненный указывает на призма соединяется с основанием рассматриваемого твердого тела или между основаниями в случае твердого вещества Bi. А ромбокубооктаэдр таким образом можно описать как ортобикупола удлиненная квадратная.
  • Гиро-удлиненный указывает на антипризма соединяется с основанием рассматриваемого твердого тела или между основаниями в случае твердого вещества Bi. An икосаэдр таким образом можно описать как гиродлинная пятиугольная бипирамида.
  • Дополненный указывает на другой многогранник, а именно на пирамида или же купол, соединяется с одной или несколькими гранями рассматриваемого твердого тела.
  • Уменьшено указывает, что пирамида или купол удалены с одной или нескольких граней рассматриваемого твердого тела.
  • Gyrate указывает, что купол, установленный на рассматриваемом твердом теле или представленный в нем, повернут так, что разные края совпадают, как в разнице между орто- и гиробикуполами.

Последние три операции - увеличение, уменьшение, и вращение - может выполняться несколько раз для некоторых крупных твердых тел. Би- & Три- обозначают двойную и тройную операцию соответственно. Например, бигират solid имеет два повернутых купола, а уменьшился в три раза solid имеет три удаленных пирамиды или купола.

В некоторых крупных твердых телах различают твердые тела, у которых измененные грани параллельны, и твердые тела, у которых измененные грани наклонены. Пара- указывает на первое, что рассматриваемое твердое тело изменило параллельные грани, и Мета- последние, изменили косые грани. Например, парабиаугментированный solid было увеличено две параллельные грани, а метабигират solid имеет две наклонные грани, повернутые по спирали.

Последние несколько тел Джонсона имеют имена, основанные на определенных комплексах многоугольников, из которых они собраны. Эти имена определены Джонсоном.[2]со следующей номенклатурой:

  • А луна представляет собой комплекс из двух треугольников, прикрепленных к противоположным сторонам квадрата.
  • Spheno- указывает на клиновидный комплекс, образованный двумя соседними лунками. Дисфено- указывает на два таких комплекса.
  • Hebespheno- указывает на тупой комплекс двух лунок, разделенных третьей луной.
  • Корона представляет собой коронообразный комплекс из восьми треугольников.
  • Мегакорона представляет собой более крупный короноподобный комплекс из 12 треугольников.
  • Суффикс -цингулум обозначает пояс из 12 треугольников.

Перечисление

Пирамиды, купола и ротонды

Первые 6 тел Джонсона представляют собой пирамиды, купола или ротонды с не более чем 5 боковыми гранями. Пирамиды и купола с 6 или более боковыми гранями компланарны и, следовательно, не являются телами Джонсона.

Пирамиды

Первые два тела Джонсона, J1 и J2, являются пирамиды. В треугольная пирамида регулярный тетраэдр, так что это не твердое тело Джонсона. Они представляют собой сечения правильных многогранников.

ОбычныйJ1J2
Треугольная пирамида
(Тетраэдр )
Квадратная пирамидаПятиугольная пирамида
Tetrahedron.pngКвадратная пирамида.pngПятиугольная пирамида.png
Тетраэдр flat.svgДжонсон солид 1 net.pngДжонсон солид 2 net.png
Связанные правильные многогранники
ТетраэдрОктаэдрИкосаэдр
Tetrahedron.pngOctahedron.pngИкосаэдр.png

Купола и ротонда

Следующие четыре тела Джонсона - это три купола и один ротонда. Они представляют собой сечения однородных многогранников.

КуполРотонда
УниформаJ3J4J5J6
Fastigium
(Дигональный купол)
(Треугольная призма )
Треугольный куполКвадратный куполПятиугольный куполПятиугольная ротонда
Треугольная призма wedge.pngТреугольный купол.pngКвадратный купол.pngПятиугольный купол.pngПятиугольная ротонда.png
Джонсон солид 3 net.pngДжонсон солид 4 net.pngДжонсон солид 5 net.pngДжонсон солид 6 net.png
Связанные однородные многогранники
КубооктаэдрРомбокубооктаэдрРомбикосододекаэдрИкосододекаэдр
Cuboctahedron.pngМаленький ромбокубооктаэдр.pngМаленький ромбоикосододекаэдр.pngIcosidodecahedron.png

Модифицированные пирамиды

Твердые тела Джонсона с 7 по 17 являются производными пирамид.

Удлиненные и гиродлинные пирамиды

В гиродлинной треугольной пирамиде три пары соседних треугольников компланарны и образуют неквадратные ромбы, поэтому это не твердое тело Джонсона.

Удлиненные пирамидыГиро-удлиненные пирамиды
J7J8J9КопланарныйJ10J11
Удлиненная треугольная пирамидаУдлиненная квадратная пирамидаПятиугольная удлиненная пирамидаГиро-удлиненная треугольная пирамида
(уменьшенный треугольный трапецоэдр )
Гиро-удлиненная квадратная пирамидаГиро-удлиненная пятиугольная пирамида
Удлиненная треугольная пирамида.pngУдлиненная квадратная пирамида.pngУдлиненная пятиугольная пирамида.pngРасширенный октаэдр.pngGyroelongated square pyramid.pngГиро-удлиненная пятиугольная пирамида.png
Джонсон солид 7 net.pngДжонсон солид 8 net.pngДжонсон солид 9 net.pngРасширенный октаэдр net.pngДжонсон солид 10 net.pngДжонсон солид 11 net.png
Дополнен из многогранников
тетраэдр
треугольная призма
квадратная пирамида
куб
пятиугольная пирамида
пятиугольная призма
тетраэдр
октаэдр
квадратная пирамида
квадратная антипризма
пятиугольная пирамида
пятиугольная антипризма
Tetrahedron.png Треугольная призма.pngКвадратная пирамида.png Hexahedron.pngПятиугольная пирамида.png Пятиугольная призма.pngTetrahedron.png Octahedron.pngКвадратная пирамида.png Square antiprism.pngПятиугольная пирамида.png Пятиугольная антипризма.png

Бипирамиды

В квадратная бипирамида регулярный октаэдр, в то время как гиродлинная пятиугольная бипирамида регулярный икосаэдр, поэтому они не являются телами Джонсона. В гиродлинной треугольной бипирамиде шесть пар соседних треугольников компланарны и образуют неквадратные ромбы, так что это также не твердое тело Джонсона.

БипирамидыУдлиненные бипирамидыГиро-удлиненные бипирамиды
J12ОбычныйJ13J14J15J16КопланарныйJ17Обычный
Треугольная бипирамидаКвадратная бипирамида
(октаэдр )
Пятиугольная бипирамидаУдлиненная треугольная бипирамидаУдлиненная квадратная бипирамидаУдлиненная пятиугольная бипирамидаГироудлиненная треугольная бипирамида
(треугольный трапецоэдр )
Гиро-удлиненная квадратная бипирамидаГиро-удлиненная пятиугольная бипирамида
(икосаэдр )
Треугольная дипирамида.pngOctahedron.pngПентагональная дипирамида.pngУдлиненный треугольный дипирамида.pngУдлиненная квадратная дипирамида.pngУдлиненная пятиугольная дипирамида.pngГиро-удлиненная треугольная бипирамида.pngGyroelongated square dipyramid.pngПятиугольная гиро-удлиненная бипирамида.png
Джонсон солид 12 net.pngОктаэдр flat.svgДжонсон солид 13 net.pngДжонсон солид 14 net.pngДжонсон солид 15 net.pngДжонсон солид 16 net.pngДжонсон солид 17 net.pngИкосаэдр flat.svg
Дополнен из многогранников
тетраэдрквадратная пирамидапятиугольная пирамидатетраэдр
треугольная призма
квадратная пирамида
куб
пятиугольная пирамида
пятиугольная призма
тетраэдр
Октаэдр
квадратная пирамида
квадратная антипризма
пятиугольная пирамида
пятиугольная антипризма
Tetrahedron.pngКвадратная пирамида.pngПятиугольная пирамида.pngTetrahedron.png Треугольная призма.pngКвадратная пирамида.png Hexahedron.pngПятиугольная пирамида.png Пятиугольная призма.pngTetrahedron.png Octahedron.pngКвадратная пирамида.png Square antiprism.pngПятиугольная пирамида.png Пятиугольная антипризма.png

Измененные купола и ротонды

Твердые тела Джонсона 18–48 происходят от куполов и ротондов.

Вытянутые и гировидные купола и ротонды.

Вытянутый куполУдлиненная ротондаГиро-удлиненный куполГиро-удлиненная ротонда
КопланарныйJ18J19J20J21ВогнутыйJ22J23J24J25
Удлиненный фастигиумВытянутый треугольный куполВытянутый квадратный куполВытянутый пятиугольный куполУдлиненная пятиугольная ротондаГиро-удлиненный фастигиумГиро-удлиненный треугольный куполГиро-удлиненный квадратный куполГировидный пятиугольный куполГиро-удлиненная пятиугольная ротонда
Удлиненный двуглавый купол.pngВытянутый треугольный купол.pngВытянутый квадратный купол.pngВытянутый пятиугольный купол.svgУдлиненная пятиугольная rotunda.pngГиро-удлиненный двуглавый купол.pngГиро-удлиненный треугольный купол.pngГиро-удлиненный квадратный купол.pngГиро-удлиненный пятиугольный купол.pngГиро-удлиненная пятиугольная ротонда.png
Джонсон солид 18 net.pngДжонсон солид 19 net.pngДжонсон солид 20 net.pngДжонсон солид 21 net.pngДжонсон солид 22 net.pngДжонсон солид 23 net.pngДжонсон солид 24 net.pngДжонсон солид 25 net.png
Дополнен из многогранников
Квадратная призма
Треугольная призма
Гексагональная призма
Треугольный купол
Восьмиугольная призма
Квадратный купол
Десятиугольная призма
Пятиугольный купол
Десятиугольная призма
Пятиугольная ротонда
квадратная антипризма
Треугольная призма
Шестиугольная антипризма
Треугольный купол
Восьмиугольная антипризма
Квадратный купол
Десятиугольная антипризма
Пятиугольный купол
Десятиугольная антипризма
Пятиугольная ротонда
Тетрагональная призма.png Треугольная призма.pngГексагональная призма.png Треугольный купол.pngВосьмиугольная призма.png Квадратный купол.pngДесятиугольная призма.png Пятиугольный купол.pngДесятиугольная призма.png Пятиугольная ротонда.pngSquare antiprism.png Треугольная призма.pngГексагональная антипризма.png Треугольный купол.pngВосьмиугольная антипризма.png Квадратный купол.pngДесятиугольная антипризма.png Пятиугольный купол.pngДесятиугольная антипризма.png Пятиугольная ротонда.png

Bicupolae

Треугольная гиробикупола - это Архимедово твердое тело (в этом случае кубооктаэдр ), так что это не твердое тело Джонсона.

ОртобикуполаГиробикупола
КопланарныйJ27J28J30J26ПолурегулярныйJ29J31
ОртобифастигиумОртобикупола треугольнаяКвадрат ортобикуполаПятиугольная ортобикуполаGyrobifastigiumГиробикупола треугольная
(кубооктаэдр )
Гиробикупола квадратнаяПятиугольная гиробикупола
Дигональный orthobicupola.pngTriangular orthobicupola.pngПлощадь orthobicupola.pngПентагональная ортобикупола.pngGyrobifastigium.pngCuboctahedron.pngПлощадь gyrobicupola.pngПятиугольная gyrobicupola.png
Джонсон солид 27 net.pngДжонсон солид 28 net.pngДжонсон солид 30 net.pngДжонсон солид 26 net.pngКубооктаэдр flat.svgДжонсон солид 29 net.pngДжонсон солид 31 net.png
Дополнен многогранником
Треугольная призмаТреугольный куполКвадратный куполПятиугольный куполТреугольная призмаТреугольный куполКвадратный куполПятиугольный купол
Треугольная призма.pngТреугольный купол.pngКвадратный купол.pngПятиугольный купол.pngТреугольная призма.pngТреугольный купол.pngКвадратный купол.pngПятиугольный купол.png

Купола-ротонды и биротонды

Пятиугольная гиробиротонда - это Архимедово твердое тело (в этом случае икосододекаэдр ), так что это не твердое тело Джонсона.

Купол-ротондаБиротунда
J32J33J34Полурегулярный
Пятиугольная ортокуполаротондаПятиугольная гирокуполаротондаПятиугольная ортобиротондаПятиугольная гиробиротонда
(икосододекаэдр )
Пентагональная orthocupolarotunda.pngПятиугольная gyrocupolarotunda.pngПятиугольная ортобиротонда.pngIcosidodecahedron.png
Джонсон солид 32 net.pngДжонсон солид 33 net.pngДжонсон солид 34 net.pngИкосидодекаэдр flat.svg
Дополнен из многогранников
Пятиугольный купол
Пятиугольная ротонда
Пятиугольная ротонда
Пятиугольный купол.png Пятиугольная ротонда.pngПятиугольная ротонда.png

Удлиненные двуполые

Ортобикупола удлиненной формы квадратная - это Архимедово твердое тело (в этом случае ромбокубооктаэдр ), так что это не твердое тело Джонсона.

Ортобикупола удлиненнаяГиробикупола удлиненная
КопланарныйJ35ПолурегулярныйJ38КопланарныйJ36J37J39
Ортобифастигиум удлиненной формыОртобикупола удлиненно-треугольной формыОртобикупола удлиненная квадратная
(ромбокубооктаэдр )
Ортобикупола удлиненная пятиугольнаяГиробифастигий удлиненныйГиробикупола удлиненной треугольной формыГиробикупола удлиненная квадратнаяГиробикупола удлиненная пятиугольная
Удлиненный двуглавый orthobicupola.pngУдлиненный треугольный orthobicupola.pngМаленький ромбокубооктаэдр.pngУдлиненный пятиугольник orthobicupola.pngУдлиненный двуглавый gyrobicupola.pngУдлиненный треугольный gyrobicupola.pngУдлиненный квадрат gyrobicupola.pngУдлиненная пятиугольная gyrobicupola.png
Джонсон солид 35 net.pngРомбокубооктаэдр flat.pngДжонсон солид 38 net.pngДжонсон солид 36 net.pngДжонсон солид 37 net.pngДжонсон солид 39 net.png
Дополнен из многогранников
Квадратная призма
Треугольная призма
Гексагональная призма
Треугольный купол
Восьмиугольная призма
Квадратный купол
Десятиугольная призма
Пятиугольный купол
Квадратная призма
Треугольная призма
Гексагональная призма
Треугольный купол
Восьмиугольная призма
Квадратный купол
Десятиугольная призма
Пятиугольный купол
Тетрагональная призма.png Треугольная призма.pngГексагональная призма.png Треугольный купол.pngВосьмиугольная призма.png Квадратный купол.pngДесятиугольная призма.png Пятиугольный купол.pngТетрагональная призма.png Треугольная призма.pngГексагональная призма.png Треугольный купол.pngВосьмиугольная призма.png Квадратный купол.pngДесятиугольная призма.png Пятиугольный купол.png

Вытянутые купола-ротонды и биротонды

Вытянутый купол-ротондаУдлиненная биротонда
J40J41J42J43
Пятиугольная удлиненная ортокуполаротондаУдлиненная пятиугольная гирокуполаротондаУдлиненная пятиугольная ортобиротондаУдлиненная пятиугольная гиробиротонда
Удлиненная пятиугольная orthocupolarotunda.pngУдлиненная пятиугольная gyrocupolarotunda.pngУдлиненная пятиугольная orthobirotunda.pngУдлиненная пятиугольная gyrobirotunda.png
Джонсон солид 40 net.pngДжонсон солид 41 net.pngДжонсон солид 42 net.pngДжонсон солид 43 net.png
Дополнен из многогранников
Десятиугольная призма
Пятиугольный купол
Пятиугольная ротонда
Десятиугольная призма
Пятиугольная ротонда
Десятиугольная призма.png Пятиугольный купол.png Пятиугольная ротонда.pngДесятиугольная призма.png Пятиугольная ротонда.png

Гироудлиненные двупольные, купола-ротонда и биротонда

Эти твердые вещества Джонсона имеют 2 хиральные формы.

Гиро-удлиненная двуполаяГировидный купол-ротондаГироудлиненная биротонда
ВогнутыйJ44J45J46J47J48
Гиро-удлиненный бифастигийГиро-удлиненная треугольная двуправаяГиро-удлиненная квадратная двуправаяГиро-удлиненная пятиугольная двуправаяГиро-удлиненная пятиугольная куполаротондаГиро-удлиненная пятиугольная биротонда
Gyroelongated digonal bicupola.pngGyroelongated triangular bicupola.pngГиро-удлиненный квадрат bicupola.pngГиро-удлиненный пятиугольник bicupola.pngГиро-удлиненная пятиугольная куполаротунда.pngГиро-удлиненная пятиугольная birotunda.png
Джонсон солид 44 net.pngДжонсон солид 45 net.pngДжонсон солид 46 net.pngДжонсон солид 47 net.pngДжонсон солид 48 net.png
Дополнен из многогранников
Треугольная призма
Квадратная антипризма
Треугольный купол
Шестиугольная антипризма
Квадратный купол
Восьмиугольная антипризма
Пятиугольный купол
Десятиугольная антипризма
Пятиугольный купол
Пятиугольная ротонда
Десятиугольная антипризма
Пятиугольная ротонда
Десятиугольная антипризма
Треугольная призма.png Square antiprism.pngТреугольный купол.png Гексагональная антипризма.pngКвадратный купол.png Восьмиугольная антипризма.pngПятиугольный купол.png Десятиугольная антипризма.pngПятиугольный купол.png Пятиугольная ротонда.png Десятиугольная антипризма.pngПятиугольная ротонда.png Десятиугольная антипризма.png

Увеличенные призмы

Твердые тела Джонсона с 49 по 57 построены путем добавления сторон призм квадратными пирамидами.

Увеличенные треугольные призмыУвеличенные пятиугольные призмыУвеличенные шестиугольные призмы
J49J50J51J52J53J54J55J56J57
Расширенная треугольная призмаДвойная треугольная призмаТрехгранная треугольная призмаРасширенная пятиугольная призмаДвухугольная пятиугольная призмаРасширенная шестиугольная призмаПарабиаугментированная шестиугольная призмаМетабиаугментированная шестиугольная призмаТрехгранная шестиугольная призма
Увеличенная треугольная призма.pngBiaugmented triangular prism.pngТрехгранная треугольная призма.pngУвеличенная пятиугольная призма.pngДвухугольная пятиугольная призма.pngУвеличенная шестиугольная призма.pngParabiaugmented шестиугольная призма.pngМетабиаугментированная шестиугольная призма.pngТрехгранная шестиугольная призма.png
Джонсон солид 49 net.pngДжонсон солид 50 net.pngДжонсон солид 51 net.pngДжонсон солид 52 net.pngДжонсон солид 53 net.pngДжонсон солид 54 net.pngДжонсон солид 55 net.pngДжонсон солид 56 net.pngДжонсон солид 57 net.png
Дополнен из многогранников
Треугольная призма
Квадратная пирамида
Пятиугольная призма
Квадратная пирамида
Гексагональная призма
Квадратная пирамида
Треугольная призма.png Квадратная пирамида.pngПятиугольная призма.png Квадратная пирамида.pngГексагональная призма.png Квадратная пирамида.png

Модифицированные Платоновы тела

Твердые тела Джонсона с 58 по 64 строятся путем увеличения или уменьшения количества Платоновых тел.

Дополненные додекаэдры

J58J59J60J61
Дополненный додекаэдрПарабиаугментированный додекаэдрМетабиауглеродный додекаэдрТриаугментированный додекаэдр
Расширенный додекаэдр.pngParabiaugmented dodecahedron.pngМетабиаугментированный додекаэдр.pngТриаугментированный додекаэдр.png
Джонсон солид 58 net.pngДжонсон солид 59 net.pngДжонсон солид 60 net.pngДжонсон солид 61 net.png
Дополнен из многогранников
Додекаэдр и пятиугольная пирамида
Dodecahedron.png Пятиугольная пирамида.png

Уменьшенные и увеличенные уменьшенные икосаэдры

Уменьшенный икосаэдрУвеличенный трехуменьшенный икосаэдр
J11
(Повторяется)
УниформаJ62J63J64
Уменьшенный икосаэдр
(Гиро-удлиненная пятиугольная пирамида )
Парабидоусиленный икосаэдр
(Пятиугольная антипризма )
Метабидоуменьшенный икосаэдрТреугольный икосаэдрУвеличенный трехуменьшенный икосаэдр
Гиро-удлиненная пятиугольная пирамида.pngПятиугольная антипризма.pngМетабидимулированный икосаэдр.pngТреугольник икосаэдр.pngУвеличенный трехкратный икосаэдр.png
Джонсон солид 11 net.pngДжонсон солид 62 net.pngДжонсон солид 63 net.pngДжонсон солид 64 net.png

Модифицированные архимедовы тела

Твердые тела Джонсона 65-83 построены путем увеличения, уменьшения или вращения архимедовых тел.

Дополненные архимедовы тела

Увеличенный усеченный тетраэдрДополненные усеченные кубикиДополненные усеченные додекаэдры
J65J66J67J68J69J70J71
Увеличенный усеченный тетраэдрУвеличенный усеченный кубУсеченный двуугловой кубУвеличенный усеченный додекаэдрПарабиаугментированный усеченный додекаэдрУсеченный додекаэдр с метабиаугментациейТриаугментированный усеченный додекаэдр
Увеличенный усеченный тетраэдр.pngРасширенный усеченный куб.pngBiaugmented truncated cube.pngУвеличенный усеченный додекаэдр.pngПарабиаугментированный усеченный додекаэдр.pngМетабиаугментированный усеченный додекаэдр.pngТриаугментированный усеченный додекаэдр.png
Джонсон солид 65 net.pngДжонсон солид 66 net.pngДжонсон солид 67 net.pngДжонсон солид 68 net.pngДжонсон солид 69 net.pngДжонсон солид 70 net.pngДжонсон солид 71 net.png
Дополнен из многогранников
усеченный тетраэдр
треугольный купол
усеченный куб
квадратный купол
усеченный додекаэдр
пятиугольный купол
Усеченный тетраэдр.png Треугольный купол.pngУсеченный шестигранник.png Квадратный купол.pngУсеченный додекаэдр.png Пятиугольный купол.png

Гиратные и уменьшенные ромбикосододекаэдры

Гиратные ромбикосододекаэдры
J72J73J74J75
Гират ромбикосододекаэдрПарабигиратный ромбикосододекаэдрМетабигиратный ромбикосододекаэдрТригиратный ромбоикосододекаэдр
Гират ромбикосододекаэдр.pngПарабигиратный ромбикосододекаэдр.pngМетабигиратный ромбикосододекаэдр.pngТригиратный ромбикосододекаэдр.png
Джонсон солид 72 net.pngДжонсон солид 73 net.pngДжонсон солид 74 net.pngДжонсон солид 75 net.png
Уменьшенные ромбикосододекаэдры
J76J80J81J83
Уменьшенный ромбоикосододекаэдрПарабидоусиленный ромбоикосододекаэдрМетабидоуменьшенный ромбикосододекаэдрТрехкоординатный ромбоикосододекаэдр
Уменьшенный ромбикосододекаэдр.pngПарабидоусиленный ромбоикосододекаэдр.pngМетабидоуменьшенный ромбикосододекаэдр.pngТреугольник ромбикосододекаэдр.png
Джонсон солид 76 net.pngДжонсон солид 80 net.pngДжонсон солид 81 net.pngДжонсон солид 83 net.png
Гиратные уменьшенные ромбикосододекаэдры
J77J78J79J82
Парагиратный уменьшенный ромбикосододекаэдрМетагират уменьшенный ромбикосододекаэдрБигират уменьшенный ромбикосододекаэдрГиратный двумерный ромбикосододекаэдр
Парагиратный уменьшенный ромбикосододекаэдр.pngМетагират уменьшенный ромбикосододекаэдр.pngБигират уменьшенный ромбикосододекаэдр.pngГират двукратно уменьшенный ромбикосододекаэдр.png
Джонсон солид 77 net.pngДжонсон солид 78 net.pngДжонсон солид 79 net.pngДжонсон солид 82 net.png

J37 также может появиться здесь как дубликат (это круговой ромбокубооктаэдр).

Другие вращающиеся и уменьшенные архимедовы тела

Другие архимедовы твердые тела могут вращаться и уменьшаться, но все они приводят к ранее подсчитанным твердым телам.

J27J3J34J6J37J19
Гиратный кубооктаэдр
(треугольная ортобикупола )
Уменьшенный кубооктаэдр
(треугольный купол )
Гират икосододекаэдр
(пятиугольная ортобиротонда )
Уменьшенный икосододекаэдр
(пятиугольная ротонда )
Гиратный ромбокубооктаэдр
(удлиненная квадратная гиробикупола )
Уменьшенный ромбокубооктаэдр
(удлиненный квадратный купол )
Triangular orthobicupola.pngТреугольный купол.pngПятиугольная ортобиротонда.pngПятиугольная ротонда.pngУдлиненный квадрат gyrobicupola.pngВытянутый квадратный купол.png
Джонсон солид 27 net.pngДжонсон солид 3 net.pngДжонсон солид 34 net.pngДжонсон солид 6 net.pngДжонсон солид 37 net.pngДжонсон солид 19 net.png
Гирированные или уменьшенные из многогранников
КубооктаэдрИкосододекаэдрРомбокубооктаэдр
Cuboctahedron.pngIcosidodecahedron.pngМаленький ромбокубооктаэдр.png

Элементарные твердые тела

Твердые вещества Джонсона с 84 по 92 не являются производными от манипуляций "вырезать и вставить" униформа твердые тела.

Курносые антипризмы

В пренебрежительно антипризмы можно построить как чередование усеченной антипризмы. Гиробиантикуполы - еще одна конструкция курносых антипризм. Только курносые антипризмы с не более чем 4 сторонами могут быть построены из правильных многоугольников. Курносая треугольная антипризма - это правильная икосаэдр, так что это не твердое тело Джонсона.

J84ОбычныйJ85
Курносый дисфеноид
сс {2,4}
Икосаэдр
сс {2,6}
Плоская квадратная антипризма
сс {2,8}
Дигональные гиробиантикуполыГиробиантикупола треугольнаяКвадратная гиробиантикупола
Snub digonal antiprism.pngSnub triangular antiprism.pngПлоский квадратный антипризма цветной.png
Snub disphenoid net snubcoloring.pngПлоская треугольная антипризма net.pngSnub square antiprism net snubcoloring.png

Другие

J86J87J88
SphenocoronaУвеличенная сфенокоронаSphenomegacorona
Sphenocorona.pngРасширенный sphenocorona.pngSphenomegacorona.png
Джонсон солид 86 net.pngДжонсон солид 87 net.pngДжонсон солид 88 net.png
J89J90J91J92
HebesphenomegacoronaДисфеноцингулумBilunabirotundaГебешфеноротунда треугольная
Hebesphenomegacorona.pngDisphenocingulum.pngBilunabirotunda.pngТреугольная hebesphenorotunda.png
Джонсон солид 89 net.pngДжонсон солид 90 net.pngДжонсон солид 91 net.pngДжонсон солид 92 net.png

Классификация по типам лиц

Треугольные тела Джонсона

Пять твердых тел Джонсона дельтаэдры, со всеми гранями равностороннего треугольника:

J12 Треугольная бипирамида Треугольная дипирамида.png
J13 Пятиугольная бипирамида Пентагональная дипирамида.png
J17 Гиро-удлиненная квадратная бипирамида Gyroelongated square dipyramid.png
J51 Трехгранная треугольная призма Трехгранная треугольная призма.png
J84 Курносый дисфеноид Snub disphenoid.png

Треугольные и квадратные тела Джонсона

Двадцать четыре тела Джонсона имеют только треугольные или квадратные грани:

J1 Квадратная пирамида Квадратная пирамида.png
J7 Удлиненная треугольная пирамида Удлиненная треугольная пирамида.png
J8 Удлиненная квадратная пирамида Удлиненная квадратная пирамида.png
J10 Гиро-удлиненная квадратная пирамида Gyroelongated square pyramid.png
J14 Удлиненная треугольная бипирамида Удлиненный треугольный дипирамида.png
J15 Удлиненная квадратная бипирамида Удлиненная квадратная дипирамида.png
J16 Удлиненная пятиугольная бипирамида Удлиненная пятиугольная дипирамида.png
J26 Gyrobifastigium Gyrobifastigium.png
J27 Ортобикупола треугольная Triangular orthobicupola.png
J28 Квадрат ортобикупола Площадь orthobicupola.png
J29 Гиробикупола квадратная Площадь gyrobicupola.png
J35 Ортобикупола удлиненно-треугольной формы Удлиненный треугольный orthobicupola.png
J36 Гиробикупола удлиненной треугольной формы Удлиненный треугольный gyrobicupola.png
J37 Гиробикупола удлиненная квадратная Удлиненный квадрат gyrobicupola.png
J44 Гиро-удлиненная треугольная двуправая Gyroelongated triangular bicupola.png
J45 Гиро-удлиненная квадратная двуправая Гиро-удлиненный квадрат bicupola.png
J49 Расширенная треугольная призма Увеличенная треугольная призма.png
J50 Двойная треугольная призма Biaugmented triangular prism.png
J85 Плоская квадратная антипризма Snub square antiprism.png
J86 Sphenocorona Sphenocorona.png
J87 Увеличенная сфенокорона Расширенный sphenocorona.png
J88 Sphenomegacorona Sphenomegacorona.png
J89 Hebesphenomegacorona Hebesphenomegacorona.png
J90 Дисфеноцингулум Disphenocingulum.png

Треугольные и пятиугольные тела Джонсона

Одиннадцать тел Джонсона имеют только треугольные и пятиугольные грани:

J2 Пятиугольная пирамида Пятиугольная пирамида.png
J11 Гиро-удлиненная пятиугольная пирамида Гиро-удлиненная пятиугольная пирамида.png
J34 Пятиугольная ортобиротонда Пятиугольная ортобиротонда.png
J48 Гиро-удлиненная пятиугольная биротонда Гиро-удлиненная пятиугольная birotunda.png
J58 Дополненный додекаэдр Расширенный додекаэдр.png
J59 Парабиаугментированный додекаэдр Parabiaugmented dodecahedron.png
J60 Метабиауглеродный додекаэдр Метабиаугментированный додекаэдр.png
J61 Триаугментированный додекаэдр Триаугментированный додекаэдр.png
J62 Метабидоуменьшенный икосаэдр Метабидимулированный икосаэдр.png
J63 Треугольный икосаэдр Треугольник икосаэдр.png
J64 Увеличенный трехуменьшенный икосаэдр Увеличенный трехкратный икосаэдр.png

Треугольные, квадратные и пятиугольные тела Джонсона

Двадцать тел Джонсона имеют только треугольные, квадратные и пятиугольные грани:

J09 Пятиугольная удлиненная пирамида Удлиненная пятиугольная пирамида.png
J30 Пятиугольная ортобикупола Пентагональная ортобикупола.png
J31 Пятиугольная гиробикупола Пятиугольная gyrobicupola.png
J32 Пятиугольная ортокуполаротонда Пентагональная orthocupolarotunda.png
J33 Пятиугольная гирокуполаротонда Пятиугольная gyrocupolarotunda.png
J38 Ортобикупола удлиненная пятиугольная Удлиненный пятиугольник orthobicupola.png
J39 Гиробикупола удлиненная пятиугольная Удлиненная пятиугольная gyrobicupola.png
J40 Пятиугольная удлиненная ортокуполаротонда Удлиненная пятиугольная orthocupolarotunda.png
J41 Удлиненная пятиугольная гирокуполаротонда Удлиненная пятиугольная gyrocupolarotunda.png
J42 Удлиненная пятиугольная ортобиротонда Удлиненная пятиугольная orthobirotunda.png
J43 Удлиненная пятиугольная гиробиротонда Удлиненная пятиугольная gyrobirotunda.png
J46 Гиро-удлиненная пятиугольная двуправая Гиро-удлиненный пятиугольник bicupola.png
J47 Гиро-удлиненная пятиугольная куполаротонда Гиро-удлиненная пятиугольная куполаротунда.png
J52 Расширенная пятиугольная призма Увеличенная пятиугольная призма.png
J53 Двухугольная пятиугольная призма Двухугольная пятиугольная призма.png
J72 Гиратный ромбикосододекаэдр Гират ромбикосододекаэдр.png
J73 Парабигиратный ромбикосододекаэдр Парабигиратный ромбикосододекаэдр.png
J74 Метабигиратный ромбикосододекаэдр Метабигиратный ромбикосододекаэдр.png
J75 Тригиратный ромбоикосододекаэдр Тригиратный ромбикосододекаэдр.png
J91 Bilunabirotunda Bilunabirotunda.png

Треугольные, квадратные и шестиугольные тела Джонсона

Восемь тел Джонсона имеют только треугольные, квадратные и шестиугольные грани:

J3 Треугольный купол Треугольный купол.png
J18 Вытянутый треугольный купол Вытянутый треугольный купол.png
J22 Гиро-удлиненный треугольный купол Гиро-удлиненный треугольный купол.png
J54 Расширенная шестиугольная призма Увеличенная шестиугольная призма.png
J55 Парабиаугментированная шестиугольная призма Parabiaugmented шестиугольная призма.png
J56 Метабиауглеродная шестиугольная призма Метабиаугментированная шестиугольная призма.png
J57 Трехгранная шестиугольная призма Трехгранная шестиугольная призма.png
J65 Увеличенный усеченный тетраэдр Увеличенный усеченный тетраэдр.png

Треугольные, квадратные и восьмиугольные тела Джонсона

Пять тел Джонсона имеют только треугольные, квадратные и восьмиугольные грани:

J4 Квадратный купол Квадратный купол.png
J19 Вытянутый квадратный купол Вытянутый квадратный купол.png
J23 Гиро-удлиненный квадратный купол Гиро-удлиненный квадратный купол.png
J66 Увеличенный усеченный куб Расширенный усеченный куб.png
J67 Усеченный двуугловой куб Biaugmented truncated cube.png

Треугольники, пятиугольники и десятиугольные тела Джонсона

Два тела Джонсона имеют только треугольные, пятиугольные и десятиугольные грани:

J06 Пятиугольная ротонда Пятиугольная ротонда.png
J25 Гиро-удлиненная пятиугольная ротонда Гиро-удлиненная пятиугольная ротонда.png

Треугольники, квадраты, пятиугольники и шестиугольники с гранями тела Джонсона

Только одно тело Джонсона имеет треугольные, квадратные, пятиугольные и шестиугольные грани:

J92 Гебешфеноротунда треугольная Треугольная hebesphenorotunda.png

Треугольники, квадраты, пятиугольники и десятиугольные тела Джонсона

Шестнадцать тел Джонсона имеют только треугольник, квадрат, пятиугольник и десятиугольник:

J05 Пятиугольный купол Пятиугольный купол.png
J20 Вытянутый пятиугольный купол Вытянутый пятиугольный купол.png
J21 Удлиненная пятиугольная ротонда Удлиненная пятиугольная rotunda.png
J24 Гировидный пятиугольный купол Гиро-удлиненный пятиугольный купол.png
J68 Дополненный усеченный додекаэдр Увеличенный усеченный додекаэдр.png
J69 Парабиаугментированный усеченный додекаэдр Парабиаугментированный усеченный додекаэдр.png
J70 Усеченный додекаэдр с метабиаугментацией Метабиаугментированный усеченный додекаэдр.png
J71 Триаугментированный усеченный додекаэдр Триаугментированный усеченный додекаэдр.png
J76 Уменьшенный ромбикосододекаэдр Уменьшенный ромбикосододекаэдр.png
J77 Парагиратный уменьшенный ромбикосододекаэдр Парагиратный уменьшенный ромбикосододекаэдр.png
J78 Метагират уменьшенный ромбикосододекаэдр Метагират уменьшенный ромбикосододекаэдр.png
J79 Бигират уменьшенный ромбикосододекаэдр Бигират уменьшенный ромбикосододекаэдр.png
J80 Парабидоусиленный ромбоикосододекаэдр Парабидимулированный ромбикосододекаэдр.png
J81 Метабидоуменьшенный ромбикосододекаэдр Метабидоуменьшенный ромбикосододекаэдр.png
J82 Гират двумерный ромбикосододекаэдр Гират двукратно уменьшенный ромбикосододекаэдр.png
J83 Трехкоординатный ромбоикосододекаэдр Треугольник ромбикосододекаэдр.png

Объявляемые твердые тела Джонсона

25 тел Джонсона имеют вершины, которые существуют на поверхности сфера: 1–6,11,19,27,34,37,62,63,72–83. Все они могут быть связаны с правильным или однородным многогранником путем вращения, уменьшения или рассечения.[3]

ОктаэдрКубооктаэдрРомбокубооктаэдр
J1
Квадратная пирамида.png
J3
Треугольный купол.png
J27
Triangular orthobicupola.png
J4
Квадратный купол.png
J19
Вытянутый квадратный купол.png
J37
Удлиненный квадрат gyrobicupola.png
ИкосаэдрИкосододекаэдр
J2
Пятиугольная пирамида.png
J11
Гиро-удлиненная пятиугольная пирамида.png
J62
Метабидимулированный икосаэдр.png
J63
Треугольник икосаэдр.png
J6
Пятиугольная ротонда.png
J34
Пятиугольная ортобиротонда.png
Ромбикосододекаэдр
J5
Пятиугольный купол.png
J72
Гират ромбикосододекаэдр.png
J73
Парабигиратный ромбикосододекаэдр.png
J74
Метабигиратный ромбикосододекаэдр.png
J75
Тригиратный ромбикосододекаэдр.png
J76
Уменьшенный ромбикосододекаэдр.png
J77
Парагиратный уменьшенный ромбикосододекаэдр.png
J78
Метагират уменьшенный ромбикосододекаэдр.png
J79
Бигират уменьшенный ромбикосододекаэдр.png
J80
Парабидимулированный ромбикосододекаэдр.png
J81
Метабидоуменьшенный ромбикосододекаэдр.png
J82
Гират двукратно уменьшенный ромбикосододекаэдр.png
J83
Треугольник ромбикосододекаэдр.png

Смотрите также

Рекомендации

  • Джонсон, Норман В. (1966). «Выпуклые тела с правильными гранями». Канадский математический журнал. 18: 169–200. Дои:10.4153 / cjm-1966-021-8. ISSN  0008-414X. Zbl  0132.14603. Содержит исходное перечисление 92 твердых тел и гипотезу о том, что других нет.
  • Залгаллер, Виктор А. (1967). «Выпуклые многогранники с правильными гранями». Зап. Научн. Семин. Ленингр. Отд. Мат. Inst. Стеклова (на русском). 2: 1–221. ISSN  0373-2703. Zbl  0165.56302. Первое доказательство того, что тел Джонсона всего 92. Английский перевод: Залгаллер, Виктор А. (1969). «Выпуклые многогранники с правильными гранями». Семинары по математике, В. А. Стеклов Матем. Ин-т, Ленинград. Бюро консультантов. 2. ISSN  0080-8873. Zbl  0177.24802.
  • Энтони Пью (1976). Многогранники: визуальный подход. Калифорния: Калифорнийский университет Press в Беркли. ISBN  0-520-03056-7. Глава 3 Дальнейшие выпуклые многогранники
  1. ^ GWH. «Псевдо ромбокубооктаэдры». www.georgehart.com. Получено 17 апреля 2018.
  2. ^ Джордж Харт (цитирует Джонсона) (1996). "Джонсон Солидс". Виртуальные многогранники. Получено 5 февраля 2014.
  3. ^ Клитцинг, доктор Ричард. «Джонсон солидс и др.». bendwavy.org. Получено 17 апреля 2018.

внешняя ссылка