Правильный шестиугольник | |
---|---|
Правильный шестиугольник | |
Тип | Правильный многоугольник |
Ребра и вершины | 16 |
символ Шлефли | {16}, t {8}, tt {4} |
диаграмма Кокстера | . |
группа симметрии | двугранная (D16), порядок 2 × 16 |
внутренний угол (градусов ) | 157,5 ° |
Двойной многоугольник | Собственный |
Свойства | Выпуклый, циклический, равносторонний, изогональный, изотоксальный |
В математике шестиугольник (иногда называемый шестиугольником или 16-угольником ) - это шестнадцатигранный многоугольник.
A Правильный шестиугольник - это шестиугольник, в котором все углы равны и все стороны равны. Его символ Шлефли равен {16} и может быть построен как усеченный восьмиугольник, t {8} и дважды усеченный квадрат тт {4}. Усеченный шестиугольник, t {16}, является триаконтадигоном, {32}.
Поскольку 16 = 2 (степень двойки ), правильный шестиугольник можно построить с помощью циркуля и линейки : это было уже известно древнегреческим математикам.
Построение правильного шестиугольника. по заданной описанной окружности Построение правильного шестиугольника. с заданной длиной стороны, анимация. (Конструкция очень похожа на конструкцию восьмиугольника с заданной длиной стороны.)Каждый угол правильного шестиугольника составляет 157,5 градусов, а общая величина угла равна любой шестиугольник равен 2520 градусам.
Площадь правильного шестиугольника с длиной ребра t равна
Поскольку у шестиугольника есть стороны, равные степень двойки, его площадь может быть вычислена в терминах описанного радиуса R путем усечения формулы Виэта :
Поскольку площадь схемы mcircle равен правильный шестиугольник заполняет приблизительно 97,45% описанной окружности.
14 симметрий правильного шестиугольника. Линии отражений синие по вершинам, пурпурные по краям, а порядок вращения указан в центре. Вершины окрашены в соответствии с их положением симметрии. |
Правильный шестиугольник имеет симметрию Dih 16, порядок 32. Существует 4 двугранных подгруппы: Dih 8, Dih 4, Dih 2, и Dih 1, и 5 циклических подгрупп : Z 16, Z 8, Z 4, Z 2 и Z 1, последнее подразумевает отсутствие симметрии.
В правильном шестиугольнике есть 14 различных симметрий. Джон Конвей обозначает полную симметрию как r32, а симметрия не обозначается как a1 . Двугранные симметрии разделяются в зависимости от того, проходят ли они через вершины (d для диагонали) или ребра (p для перпендикуляров). Циклические симметрии в среднем столбце помечены как g для их центральных порядков вращения.
Наиболее распространенными шестиугольниками с высокой симметрией являются d16, изогональный шестиугольник, построенный из восьми зеркал, может чередоваться длинные и короткие края, и p16, изотоксальный шестиугольник, построенный с равной длиной ребер, но вершинами, чередующимися под двумя разными внутренними углами. Эти две формы являются двойными друг другу и имеют половину порядка симметрии правильного шестиугольника.
Симметрия каждой подгруппы допускает одну или несколько степеней свободы для неправильных форм. Только подгруппа g16 не имеет степеней свободы, но может рассматриваться как направленные ребра.
16-кубовая проекция | 112 рассечение ромба | |
---|---|---|
. Обычный | . Isotoxal |
Coxeter утверждает, что каждый зоногон (2-метровый угольник, противоположные стороны которого параллельны и равной длины) может быть разрезан на m (m-1) / 2 параллелограмма.. В частности, это верно для правильных многоугольников с равным числом сторон, и в этом случае все параллелограммы являются ромбами. Для правильного шестиугольника m = 8, и его можно разделить на 28: 4 квадрата и 3 набора по 8 ромбов. Это разложение основано на проекции многоугольника Петри 8-куба с 28 гранями из 1792. Список OEIS : A006245 перечисляет количество решений как 1232944, включая до 16-кратных поворотов и хиральных форм в отражении.
. 8-куб |
{8} # {} | {⁄ 3 } # {} | {⁄ 5 } # {} |
---|---|---|
Правильный наклонный шестиугольник выглядит как зигзагообразные края восьмиугольной антипризмы, октаграмматическая антипризма и скрещенная антипризма. |
A наклонный шестиугольник - это косой многоугольник с 24 вершинами и ребрами, но не существующие на одном и том же самолет. Внутренность такого шестиугольника обычно не определяется. Косой зигзагообразный шестиугольник имеет вершины, чередующиеся между двумя параллельными плоскостями.
A правильный наклонный шестиугольник - это вершинно-транзитивный с равной длиной ребер. В 3-х измерениях это будет зигзагообразный перекос шестиугольника, который можно увидеть в вершинах и боковых гранях восьмиугольной антипризмы с тем же D 8d, [2,16] симметрия, порядок 32. октаграмматическая антипризма, s {2,16 / 3} и октаграмма скрещенная антипризма, s {2,16 / 5} также имеют правильные скошенные восьмиугольники.
Правильный шестиугольник - это многоугольник Петри для многих многогранников более высоких измерений, показанных в этих наклонных ортогональных проекциях, включая:
A15 | B8 | D9 | 2B2(4D) | |||
---|---|---|---|---|---|---|
. 15-симплекс | . 8-ортоплекс | . 8-куб | . 611 | . 161 | . 8-8 дуопирамида | . 8-8 дуопризма |
A гексадекаграмма 16-сторонний звездообразный многоугольник, представленный символом {16 / n}. Есть три правильных звездообразных многоугольника, {16/3}, {16/5}, {16/7}, использующих одни и те же вершины, но соединяющих каждую третью, пятую или седьмую точки. Также есть три соединения: {16/2} уменьшается до 2 {8} как два восьмиугольника, {16/4} уменьшается до 4 {4} как четыре квадрата и {16/6} уменьшается до 2 {8/3} как две октаграммы, и, наконец, {16/8} уменьшается до 8 {2} как восемь двуугольников.
Составных и звездчатых шестиугольников | ||||
---|---|---|---|---|
Форма | Выпуклый многоугольник | Составной | Звездный многоугольник | Составной |
Изображение | . {16/1} или {16} | . {16 / 2} или 2 {8} | . {16/3} | . {16/4} или 4 {4} |
Внутренний угол | 157,5 ° | 135 ° | 112,5 ° | 90 ° |
Форма | Звездообразный многоугольник | Составной | Звездообразный многоугольник | Составной |
Изображение | . {16/5} | . {16/6} или 2 {8/3} | . {16/7} | . {16/8} или 8 {2} |
Внутренний угол | 67,5 ° | 45 ° | 22,5 ° | 0 ° |
Более глубокие усечения правильного восьмиугольника и октаграммы могут давать изогональные (вершинно-транзитивный ) образуются промежуточные гексадекаграммы с одинаково расположенными вершинами и двумя длинами ребер.
Усеченный oc тагон - шестиугольник, t {8} = {16}. Квазиусеченный восьмиугольник, перевернутый как {8/7}, представляет собой гексадикаграмму: t {8/7} = {16/7}. Усеченная октаграмма {8/3} - это гексадекаграмма: t {8/3} = {16/3}, а квазиусеченная октаграмма, перевернутая как {8/5}, - это гексадекаграмма: t {8/5} = {16 / 5}.
Изогональные усечения восьмиугольника и октаграммы | ||||
---|---|---|---|---|
Квазирегулярные | Изогональные | Квазирегулярные | ||
. t {8} = {16} | . t {8/7} = {16 / 7} | |||
. t {8/3} = {16/3} | . t {8/5} = {16/5} |
В начале 16 века Рафаэль первым построил перспективное изображение правильного шестиугольника: башня на его картине Женитьба Богородица имеет 16 сторон, что соответствует восьмиугольной башне на предыдущей картине Пьетро Перуджино.
Гексадекаграмма из Альгамбрыгексадекаграммы (16-сторонняя звезда многоугольники ) включены в шаблоны Гирих в Альгамбре.
На Филиппинах, в местных карнавалах (перяхан), Колеса обозрения с максимум 16 местами или гондолами
В Мехико Parque del ejecutivo представляет собой небольшой шестиугольный парк, окруженный шестиугольной кольцевой дорогой. как 16 дорог, идущих радиально наружу, создавая при этом более крупные шестиугольники. Google Maps View
восьмиугольная звезда может выглядеть как вогнутый шестиугольник: