Икосидодекаэдр

редактировать
Икосододекаэдр
Icosidodecahedron.jpg . (Нажмите здесь, чтобы вращать модель)
ТипАрхимедово твердое тело. Однородный многогранник
Элементы F = 32, E = 60, V = 30 (χ = 2)
Грани по сторонам20 {3} +12 {5}
Обозначение Конвея aD
символы Шлефли r {5,3}
t1{5,3}
символ Wythoff 2 | 3 5
Диаграмма Кокстера CDel node.png CDel 5.png CDel node 1.png CDel 3.png CDel node.png
Группа симметрии Ih, H 3, [5,3], (* 532), порядок 120
Группа вращения I, [5, 3], (532), порядок 60
Двугранный угол 142,62 °. cos - 1 ⁡ (- 1 15 (5 + 2 5)) {\ displaystyle \ cos ^ {- 1} \ left (- {\ sqrt {{\ frac {1} {15}} \ left (5 + 2 {\ sqrt {5}} \ right)}} \ right)}\ cos ^ {- 1} \ left (- \ sqrt {\ frac {1} {15} \ left (5 + 2 \ sqrt {5} \ right)} \ right)
Ссылки U 24, C 28, W 12
СвойстваПолурегулярный выпуклый квазирегулярный
Многогранник 12-20 max.png . Цветные граниИкосододекаэдр vertfig.png . 3.5.3.5. (Вершинная фигура )
Многогранник 12-20 dual max.png . Ромбический триаконтаэдр. (двойной многогранник )Многогранник 12-20 net.svg . Сеть
3D-модель икосододекаэдра

В геометрии икосододекаэдр представляет собой многогранник с двадцатью (икоси) треугольными гранями и двенадцатью (додека) пятиугольниками. Икосододекаэдр имеет 30 идентичных вершин, в каждой из которых встречаются два треугольника и два пятиугольника, и 60 идентичных ребер, каждое из которых отделяет треугольник от пятиугольника. Таким образом, он является одним из архимедовых тел и более конкретно, a квазирегулярный многогранник.

Содержание
  • 1 Геометрия
  • 2 Декартовы координаты
  • 3 Ортогональные проекции
  • 4 Площадь и объем поверхности
  • 5 Сферическая мозаика
  • 6 Связанные многогранники
    • 6.1 Рассечение
    • 6.2 Связанные многогранники
    • 6.3 Связанные полихоры
  • 7 Икосододекаэдрический граф
  • 8 Общая информация
  • 9 См. Также
  • 10 Примечания
  • 11 Ссылки
  • 12 Внешние ссылки
Геометрия

Икосододекаэдр имеет симметрию икосаэдра, и его первая звёздчатая форма представляет собой соединение додекаэдра и его двойного икосаэдра, причем вершины икосододекаэдра расположены в середине каждого из ребер.

Его двойственный многогранник - это ромбический триаконтаэдр. Икосододекаэдр можно разделить вдоль любой из шести плоскостей, чтобы сформировать пару пятиугольных ротондов, которые относятся к телам Джонсона.

. Икосододекаэдр можно рассматривать как пятиугольную гиробиротонду, как комбинацию двух круглых (сравните пятиугольную ортобиротонду, одно из тел Джонсона ). В этой форме его симметрия D5d, [10,2], (2 * 5), порядок 20.

каркасная фигура икосододекаэдра состоит из шести плоские правильные десятиугольники, встречающиеся попарно в каждой из 30 вершин.

Икосододекаэдр имеет 6 центральных декагонов. Спроецированные в сферу, они определяют 6 больших кругов. Бакминстер Фуллер использовал эти 6 больших кругов вместе с 15 и 10 другими в двух других многогранниках, чтобы определить свой 31 большой круг сферического икосаэдра.

Декартовы координаты

Удобно Декартовы координаты для вершин икосододекаэдра с единичными ребрами задаются четными перестановками из:

  • (0, 0, ± φ)
  • (± 1 / 2, ± φ / 2, ± φ / 2)

, где φ - золотое сечение, 1 + √5 / 2.

Ортогональные проекции

Икосододекаэдр имеет четыре специальных ортогональных проекции с центрами на вершине, ребре, треугольной грани и пятиугольной грани. Последние два соответствуют плоскостям Кокстера A 2 и H 2.

Ортогональные проекции
Центрированы поVertexEdgeГрань. ТреугольникГрань. Пентагон
СплошнойМногогранник 12-20 из синего max.png Многогранник 12-20 из желтого max.png Многогранник 12-20 из красного max.png
КаркасДодекаэдр t1 v.png Dodecahedron t1 e.png Dodecahedron t1 A2.png Додекаэдр t1 H3.png
Проективная. симметрия[2][2 ][6][10]
ДвойнойДвойной додекаэдр t1 v.png Двойной додекаэдр t1 e.png Двойной додекаэдр t1 A2.png Двойной додекаэдр t1 H3.png
Площадь и объем поверхности

Площадь поверхности A и объем V икосододекаэдра с длиной ребра a составляют:

A = (5 3 + 3 5 3 + 4 φ) a 2 = (5 3 + 3 25 + 10 5) a 2 ≈ 29.3059828 a 2 V = 14 + 17 φ 3 a 3 = 45 + 17 5 6 a 3 ≈ 13,8355259 a 3. {\ displaystyle {\ begin {align} A = \ left (5 {\ sqrt {3}} + 3 {\ sqrt {5}} {\ sqrt {3 + 4 \ varphi}} \ right) a ^ {2} = \ left (5 {\ sqrt {3}} + 3 {\ sqrt {25 + 10 {\ sqrt {5}}}} \ right) a ^ {2} \ приблизительно 29.3059828a ^ {2} \\ V = {\ frac {14 + 17 \ varphi} {3}} a ^ {3} = {\ frac {45 + 17 {\ sqrt {5}}} {6}} a ^ {3} \ приблизительно 13.8355259a ^ {3}. \ End {align}}}{\ displaystyle {\ begin {align} A = \ left (5 {\ sqrt {3}} + 3 {\ sqrt {5}} {\ sqrt {3 + 4 \ varphi}} \ right) a ^ {2} = \ left (5 {\ sqrt {3}} + 3 {\ sqrt {25 + 10 {\ sqrt {5}}}} \ right) a ^ {2} \ приблизительно 29.3059828a ^ { 2} \\ V = {\ frac {14 + 17 \ varphi} {3}} a ^ {3} = {\ frac {45 + 17 {\ sqrt {5}}} {6}} a ^ {3 } \ приблизительно 13.8355259a ^ {3}. \ end {align}}}
Сферическая мозаика
60 ребер образуют 6 декагонов, соответствующих большим кругам в сферической мозаике.

Икосододекаэдр также может быть представлен в виде сферической мозаики и спроецирован на плоскость через стереографическую проекцию . Эта проекция конформна, сохраняя углы, но не площади или длины. Прямые на сфере проецируются как дуги окружности на плоскость.

Равномерная мозаика 532-t1.png Icosidodecahedron стереографическая проекция pentagon.png . Пентагон с центромСтереографическая проекция икосододекаэдра треугольник.png . Треугольник с центром
Ортогональная проекция Стереографические проекции
Ортографические проекции
Сферический икосододекаэдр с цветными циклами, 2-fold.png Сферический икосододекаэдр с цветными циклами, 3-кратный.png Сферический икосододекаэдр с цветными циклами, 5-кратный свет.png
2-х, 3-х и 5-ти кратные оси симметрии
Родственные многогранники

Икосидодекаэдр - это исправленный додекаэдр, а также выпрямленный икосаэдр, существующий как усечение по всем ребрам между этими правильными твердые тела.

Икосододекаэдр содержит 12 пятиугольников додекаэдра и 20 треугольников икосаэдра :

семейства однородных икосаэдрических многогранников
Симметрия : [5, 3], (* 532)[5,3], (532)
Равномерный многогранник-53-t0.svg Однородный многогранник-53-t01.svg Равномерный многогранник-53-t1.svg Равномерный многогранник-53-t12.svg Равномерное polyhedron-53-t2.svg Однородный многогранник-53-t02.png Равномерный многогранник-53-t012.png Равномерный многогранник-53-s012.png
CDel node 1.png CDel 5.png CDel node.png CDel 3.png CDel node.png CDel node 1.png CDel 5.png CDel node 1.png CDel 3.png CDel node.png CDel node.png CDel 5.png CDel node 1.png CDel 3.png CDel node.png CDel node.png CDel 5.png CDel node 1.png CDel 3.png CDel node 1.png CDel node.png CDel 5.png CDel node.png CDel 3.png CDel node 1.png CDel node 1.png CDel 5.png CDel node.png CDel 3.png CDel node 1.png CDel node 1.png CDel 5.png CDel node 1.png CDel 3.png CDel node 1.png CD el node h.png CDel 5.png CD el node h.png CDel 3.png CD el node h.png
{5,3} t {5,3} r {5, 3} t {3,5} {3,5} rr {5,3} tr {5,3} sr {5,3}
Duals в однородные многогранники
Icosahedron.jpg Triakisicosahedron.jpg Rhombictriacontahedron.jpg Pentakisdodecahedron.jpg Dodecahedron.jpg Deltoidalhexecontahedron.jpg Disdyakistriacontahedron.jpg Пентагональный гексеконтаэдрccw.jpg
V5.5.5 V3.10.10 V3.5.3.5 V5.6.6 V3.3.3.3.3 V3.4.5.4 V4. 6.10 V3.3.3.3.5

Икосододекаэдр существует в последовательности симметрий квазирегулярных многогранников и мозаик с конфигурациями вершин (3.n), переходящих от мозаик сферы к евклидовой плоскости. и в гиперболическую плоскость. При орбифолдной нотации симметрии * n32 все эти мозаики являются конструкцией Уайтхоффа в пределах фундаментальной области симметрии, с образующими точками в правом углу области.

* n32 орбифолдные симметрии квазирегулярных мозаик : (3.n)
Квазирегулярный фундаментальный домен.png . Конструкция Сферическая евклидовагиперболическая
* 332* 432* 532* 632* 732* 832...* ∞32
Квазирегулярный. цифрыРавномерная мозаика 332-t1-1-.png Равномерная мозаика 432-t1.png Равномерная мозаика 532-t1.png Равномерное разбиение 63-t1.svg Тригептагональная мозаика.svg H2-8-3-rectified.svg Тайлинг H2 23i-2.p ng
Vertex (3.3) (3.4) (3.5) (3.6) (3.7) (3.8) (3. ∞)
* 5n2 мутации симметрии квазирегулярных мозаик: (5.n) [
  • v
]
Симметрия. * 5n2. [n, 5]Сферическая ГиперболическаяПаракомпактнаяНекомпактный
* 352. [3,5]* 452. [4,5]* 552. [5, 5]* 652. [6,5]* 752. [7,5]* 852. [8,5]...* ∞52. [∞, 5]. [ni, 5]
ЦифрыРавномерная мозаика 532-t1.png H2-5-4-rectified.svg Тайлинг H2 255-2.png H2-мозаика 256-2.png Тайлинг H2 257-2.png H2 мозаика 258-2.png Н2-мозаика 25i-2.png
Конфигурация (5.3) (5.4) (5.5) (5.6) (5.∞) (5.ni)
Ромбический. цифрыRhombictriacontahedron.jpg H2-5-4-rhombic.svg H2-5-4-primal.svg Квазирегулярный ромбический мозаик Order-6-5.png
Config. V(5.3) V(5.4)V(5.5) V(5.6)V (5.7)V (5.8)V (5.∞)V (5.∞)

Dissection

Икосододекаэдр связан с телом Джонсона. называется пятиугольной ортобиротондой, образованной двумя пятиугольными ротондами, соединенными как зеркальные изображения. Таким образом, икосододекаэдр можно назвать пятиугольной гиробиротондой с вращением между верхней и нижней половинами.

Dissected icosidodecahedron.png . (Рассечение)
Icosidodecahedron.png . Икосидодекаэдр. (пятиугольная гиробиротунда)
Pentagon orthobirotunda solid.png . Пятиугольная ортобиротонда
Пятиугольная rotunda.png . Пятиугольная ротонда

Родственные многогранники

Икосододекаэдр в усеченном кубе

Усеченный куб 105>можно превратить в икосододекаэдр, разделив восьмиугольники на два пятиугольника и два треугольника. Он имеет пиритоэдрическую симметрию.

Восемь однородных звездных многогранников имеют одинаковое расположение вершин. Из них два также имеют одинаковое расположение ребер : малый икосигемидодекаэдр (имеющий общие треугольные грани) и малый додекагемидодекаэдр (имеющий пятиугольные грани в общем). Расположение вершин также совпадает с соединениями из пяти октаэдров и пяти тетрагемигексаэдров.

Icosidodecahedron.png . икосидодекаэдраSmall icosihemidodecahedron.png . малого икосигемидодекаэдра Small dodecahemidodecahedron.png . малого додекагемидодекаэдра
Большой icosidodecahedron.png . большого икосододекаэдра Большой dodecahemidodecahedron.png . Большой додекагемидодекаэдр Большой icosihemidodecahedron.png . Большой икосигемидодекаэдр
Dodecadodecahedron.png . Додекадодекаэдр Малый додекагемикосаэдр.png . Малый додекагемикосаэдр Большой dodecahemicosahedron.png . Большой додекагемикосаэдр
Соединение пяти октаэдров.png . Соединение пяти октаэдров Тетрагемигексаэдр UC18-5.png . Соединение пяти тетрахемигексэдров Тетрагемигексаэдр UC18-5.png . Связанные многогранники <5>в четырехмерной геометрии икосододекаэдр появляется в регулярном 600-ячеечном как экваториальный срез, который принадлежит первому вершине прохода 600-ячеек через 3D Космос. Другими словами: 30 вершин 600-ячейки, которые лежат на расстоянии 90 градусов по дуге ее описанной гиперсферы от пары противоположных вершин, являются вершинами икосододекаэдра. Каркас 600-элементного блока состоит из 72 плоских правильных декагонов. Шесть из них являются экваториальными декагонами к паре противоположных вершин. Это в точности шесть декагонов, которые образуют проволочную рамку икосододекаэдра.

Икосододекаэдрический граф
Икосододекаэдрический граф
Икосододекаэдр graph.png 5-кратная симметрия диаграмма Шлегеля
Вершины 30
Ребра 60
Автоморфизмы 120
СвойстваЧетвертый граф, гамильтониан, обычный
Таблица графиков и параметров

В математическом поле теории графов, икосододекаэдр - это граф вершин и ребер икосододекаэдра, одного из архимедовых тел. Он имеет 30 вершин и 60 ребер и является графом четвертой степени Архимедовым графом.

Общая информация

В Вселенной Звездного пути, цель вулканской логической игры Кал-То - создать голографический икосододекаэдр.

В одной из книг серии «Аксиома» Тима Пратта «Неправильные звезды» у Елены по обе стороны от нее находится машина икосододекаэдра. [Мягкая обложка, стр. 336]

Сфера Хобермана является икосадодекаэдром.

См. Также
Примечания
Ссылки
  • Роберт Уильямс (1979). Геометрическая основа естественной структуры: первоисточник дизайна. Dover Publications, Inc. ISBN 0-486-23729-X.(Раздел 3-9)
  • Cromwell, P. (1997). Многогранники. Великобритания: Кембридж. С. 79–86 Архимедовы тела. ISBN 0-521-55432-2.
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-23 10:20:40
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru