Ромбикосододекаэдр - Rhombicosidodecahedron

Ромбикосододекаэдр
Ромбоикосидодекаэдр.jpg
(Нажмите здесь, чтобы повернуть модель)
ТипАрхимедово твердое тело
Равномерный многогранник
ЭлементыF = 62, E = 120, V = 60 (χ = 2)
Лица по сторонам20{3}+30{4}+12{5}
Обозначение КонвеяeD или aaD
Символы Шлефлиrr {5,3} или
т0,2{5,3}
Символ Wythoff3 5 | 2
Диаграмма КокстераCDel node 1.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node 1.png
Группа симметрииячас, H3, [5,3], (* 532), заказ 120
Группа вращенияя, [5,3]+, (532), заказ 60
Двугранный угол3-4: 159°05′41″ (159.09°)
4-5: 148°16′57″ (148.28°)
РекомендацииU27, C30, W14
ХарактеристикиПолурегулярный выпуклый
Многогранник малые ромбы 12-20 max.png
Цветные лица
Малый ромбоикосододекаэдр vertfig.png
3.4.5.4
(Фигура вершины )
Многогранник small rhombi 12-20 dual max.png
Дельтоидальный гексеконтаэдр
(двойственный многогранник )
Многогранник ромбик малый 12-20 net.svg
Сеть

В геометрия, то ромбикосододекаэдр, является Архимедово твердое тело, один из тринадцати выпуклый изогональный непризматические твердые тела, состоящие из двух или более типов правильный многоугольник лица.

Имеет 20 обычных треугольный лица, 30 квадрат лиц, 12 обычных пятиугольник лица, 60 вершины, и 120 края.

Имена

Иоганн Кеплер в Harmonices Mundi (1618) назвал этот многогранник a ромбикосододекаэдр, сокращение от усеченный икосододекаэдрический ромб, с икосододекаэдрический ромб быть его именем для ромбический триаконтаэдр.[1] Ромбический триаконтаэдр может быть усечен по-разному. топологический ромбикосододекаэдр: в основном его исправление (слева), тот, который создает однородное твердое тело (в центре), и выпрямление двойного икосододекаэдр (справа), который является ядром двойное соединение.

Его также можно назвать расширенный или же канеллированный додекаэдр или икосаэдр, от операций усечения на любом равномерный многогранник.

Геометрические отношения

если ты расширять ан икосаэдр перемещая лица от источник нужное количество, не меняя ориентации или размера лиц, и сделайте то же самое с его двойной додекаэдр, и залатав квадратные дыры в результате, получится ромбоикосододекаэдр. Следовательно, у него такое же количество треугольников, что и у икосаэдра, и такое же количество пятиугольников, как у додекаэдра, с квадратом на каждом ребре.

В качестве альтернативы, если вы расширять каждый из пяти кубиков, перемещая грани от источник на нужную величину и вращая каждую из пяти на 72 ° вокруг так, чтобы они были равноудалены друг от друга, без изменения ориентации или размера граней, и заделав в результате пятиугольные и треугольные отверстия, вы получите ромбикосододекаэдр. Следовательно, он имеет такое же количество треугольников, что и икосаэдр, и такое же количество пятиугольников, как додекаэдр, с квадратом на каждом краю каждого из них.

Ромбикосододекаэдр имеет общее расположение вершин с малый звездчатый усеченный додекаэдр, и с единообразными соединениями шести или двенадцати пентаграммические призмы.

В Zometool наборы для изготовления геодезические купола и другие многогранники используют шарики с прорезями в качестве соединителей. Шары представляют собой «расширенные» ромбикосододекаэдры, в которых квадраты заменены прямоугольниками. Расширение выбрано так, чтобы получившиеся прямоугольники были золотые прямоугольники.

Двенадцать из 92 Твердые тела Джонсона происходят от ромбикосододекаэдра, четыре из них вращением одного или нескольких пятиугольные купола: the вращаться, парабигират, метабигират, и тригиратный ромбикосододекаэдр. Еще восемь можно построить, удалив до трех куполов, иногда также вращая один или несколько других куполов.

Декартовы координаты

Декартовы координаты для вершин ромбикосододекаэдра с длиной ребра 2 с центром в начале координат все даже перестановки из:[2]

(±1, ±1, ±φ3),
φ2, ±φ, ±2φ),
(±(2+φ), 0, ±φ2),

куда φ = 1 + 5/2 это Золотое сечение. Следовательно, описанный радиус этого ромбикосододекаэдра равен общему расстоянию этих точек от начала координат, а именно φ6+2 = 8φ + 7 для длины кромки 2. Для единичной длины кромки R нужно уменьшить вдвое, что дает

р = 8φ+7/2 = 11+45/2 ≈ 2.233.

Ортогональные проекции

Ортогональные проекции в Геометрия (1543) по Огюстен Хиршфогель

В ромбикосододекаэдр имеет шесть специальных ортогональные проекции, с центром, на вершине, на двух типах ребер и трех типах граней: треугольниках, квадратах и ​​пятиугольниках. Последние два соответствуют букве A2 и H2 Самолеты Кокстера.

Ортогональные проекции
В центреВершинаКрай
3-4
Край
5-4
Лицо
Квадрат
Лицо
Треугольник
Лицо
Пентагон
ТвердыйМногогранник маленькие ромбы 12-20 из синего max.pngМногогранник маленькие ромбы 12-20 из желтого max.pngМногогранник маленькие ромбы 12-20 из красного макс.png
КаркасДодекаэдр t02 v.pngДодекаэдр t02 e34.pngДодекаэдр t02 e45.pngДодекаэдр t02 f4.pngДодекаэдр t02 A2.pngДодекаэдр t02 H3.png
Проективный
симметрия
[2][2][2][2][6][10]
Двойной
изображение
Двойной додекаэдр t02 v.pngДвойной додекаэдр t02 e34.pngДвойной додекаэдр t02 e45.pngДвойной додекаэдр t02 f4.pngДвойной додекаэдр t02 A2.pngДвойной додекаэдр t02 H3.png

Сферическая черепица

Ромбикосододекаэдр также можно представить в виде сферическая черепица, и проецируется на плоскость через стереографическая проекция. Эта проекция конформный, сохраняя углы, но не площади или длины. Прямые на сфере проецируются как дуги окружности на плоскость.

Равномерная черепица 532-t02.pngСтереографическая проекция ромбикосододекаэдра pentagon'.png
Пентагон -центрированный
Стереографическая проекция ромбикосододекаэдра треугольник.png
Треугольник -центрированный
Стереографическая проекция ромбикосододекаэдра square.png
Квадрат -центрированный
Ортографическая проекцияСтереографические проекции

Связанные многогранники

Расширение либо додекаэдр или икосаэдр создает ромбикосододекаэдр.
Вариант с золотыми прямоугольниками используется как вершинный элемент конструктор Zometool.[3]

Мутации симметрии

Этот многогранник топологически связан как часть последовательности канеллированный многогранники с вершинной фигурой (3.4.n.4), которая продолжается как мозаики гиперболическая плоскость. Эти вершинно-транзитивный фигуры имеют (* n32) отражающие симметрия.

Твердые тела Джонсона

Есть 13 связанных Твердые тела Джонсона, 5 по убыванию и 8 с учетом вращения:

Уменьшено
J5
Пятиугольный купол.png
76
Уменьшенный ромбикосододекаэдр.png
80
Парабидоусиленный ромбоикосододекаэдр.png
81
Метабидоуменьшенный ромбикосододекаэдр.png
83
Треугольник ромбикосододекаэдр.png
Гирированный и / или уменьшенный
72
Гират ромбикосододекаэдр.png
73
Парабигиратный ромбикосододекаэдр.png
74
Метабигиратный ромбикосододекаэдр.png
75
Тригиратный ромбикосододекаэдр.png
77
Парагиратный уменьшенный ромбикосододекаэдр.png
78
Метагират уменьшенный ромбикосододекаэдр.png
79
Бигират уменьшенный ромбикосододекаэдр.png
82
Гират двукратно уменьшенный ромбикосододекаэдр.png

Расположение вершин

Ромбикосододекаэдр разделяет расположение вершин с тремя невыпуклые равномерные многогранники: the малый звездчатый усеченный додекаэдр, то малый додецикозододекаэдр (имеющий общие треугольные и пятиугольные грани), а малый ромбидодекаэдр (имеющий общие квадратные грани).

Он также разделяет расположение вершин с однородные соединения из шесть или же двенадцать пентаграммических призм.

Маленький ромбоикосододекаэдр.png
Ромбикосододекаэдр
Малый додецикозододекаэдр.png
Малый додецикосододекаэдр
Маленький ромбидодекаэдр.png
Малый ромбидодекаэдр
Маленький звездчатый усеченный додекаэдр.png
Малый звездчатый усеченный додекаэдр
UC36-6 pentagrammic prisms.png
Соединение шести пентаграммических призм
UC37-12 pentagrammic prisms.png
Соединение двенадцати пентаграммических призм

Ромбикосододекаэдрический граф

Ромбикосододекаэдрический граф
Ромбикосододекаэдрический граф.png
Диаграмма Шлегеля в центре Пентагона
Вершины60
Края120
Автоморфизмы120
ХарактеристикиГраф четвертого порядка, Гамильтониан, обычный
Таблица графиков и параметров

в математический поле теория графов, а ромбикосододекаэдрический граф это граф вершин и ребер ромбикосододекаэдра, один из Архимедовы тела. Имеет 60 вершины и 120 ребер, а это график четвертой степени Архимедов граф.[4]

Квадрат по центру Диаграмма Шлегеля

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Гармонии Мира Иоганна Кеплера, Перевод на английский язык с введением и примечаниями Э. Дж. Эйтон, А. М. Дункан, "Дж. В. Филд, 1997, ISBN  0-87169-209-0 (стр.123)
  2. ^ Вайсштейн, Эрик В. «Икосаэдрическая группа». MathWorld.
  3. ^ Вайсштейн, Эрик В. "Зомэ". MathWorld.
  4. ^ Читать, R.C .; Уилсон, Р. Дж. (1998), Атлас графиков, Oxford University Press, п. 269

Рекомендации

  • Уильямс, Роберт (1979). Геометрическая основа естественной структуры: первоисточник дизайна. Dover Publications, Inc. ISBN  0-486-23729-X. (Раздел 3-9)
  • Кромвель, П. (1997). Многогранники. Великобритания: Кембридж. стр. 79–86 Архимедовы тела. ISBN  0-521-55432-2.
  • Теория большого взрыва Сезон 8 Эпизод 2 - Решение младшего профессора: представляет этот солидный ответ на импровизированную научную викторину, которую четыре главных героя проводят в квартире Леонарда и Шелдона, а также проиллюстрирован на Чак Лорре с Карточка тщеславия № 461 в конце этого эпизода.

внешняя ссылка