Усеченный кубооктаэдр | |
---|---|
. (Щелкните здесь, чтобы просмотреть модель вращения) | |
Тип | Архимедово solid. Равномерный многогранник |
Элементы | F = 26, E = 72, V = 48 (χ = 2) |
Грани по сторонам | 12 {4} +8 {6} +6 {8} |
Обозначение Конвея | bC или taC |
символы Шлефли | tr {4,3} или |
t0,1,2 {4,3} | |
символ Wythoff | 2 3 4 | |
Диаграмма Кокстера | |
Группа симметрии | Oh, B 3, [4,3], (* 432), порядок 48 |
Группа вращения | O, [4,3], (432), порядок 24 |
Двугранный угол | 4-6: arccos (−√6 / 3) = 144 ° 44′08 ″. 4-8: arccos (−√2 / 3) = 135 °. 6-8: arccos (−√3 / 3) = 125 ° 15′51 ″ |
Ссылки | U 11, C 23, W 15 |
Свойства | Полурегулярный выпуклый зоноэдр |
. Цветные грани | . 4.6.8. (Вершинная фигура ) |
. додекаэдр Дисдякиса. (двойной многогранник ) | . Сеть |
В геометрии, усеченный кубооктаэдр представляет собой архимедово твердое тело, названное Кеплером как усечение кубооктаэдра . Оно имеет 12 квадратных граней, 8 правильных шестиугольных граней, 6 правильных восьмиугольных граней, 48 вершин и 72 ребра. Поскольку каждая из его граней имеет точечную симметрию (эквивалентно 180 ° с вращательной симметрией ), усеченный кубооктаэдр представляет собой зоноэдр. Усеченный кубооктаэдр может мозаично с восьмиугольной призмой .
Название усеченный кубооктаэдр, первоначально данное Иоганном Кеплером, вводит в заблуждение. Фактическое усечение кубооктаэдра имеет прямоугольников вместо квадратов. Этот неоднородный многогранник топологически эквивалентен архимедову твердому телу. Альтернативные взаимозаменяемые имена:
| Кубооктаэдр и его усечение |
Существует невыпуклая форма многогранник с аналогичным названием, невыпуклый большой ромбокубооктаэдр.
декартовы координаты для вершин усеченного кубооктаэдра с длиной ребра 2 и центром в исходной точкой являются все перестановки из:
площадь A и объем V усеченного кубооктаэдра с длиной ребра a равны:
Усеченный кубооктаэдр - это выпуклая оболочка ромбокубооктаэдра с кубами над его 12 квадратами на 2-кратных осях симметрии. Остальное пространство можно разделить на 6 квадратных куполов под восьмиугольниками и 8 треугольных куполов под шестиугольниками.
Рассеченный усеченный кубооктаэдр может создать род 5, 7 или 11 тороид Стюарта, удалив центральный ромбокубооктаэдр и либо квадратные купола, либо треугольные купола, либо 12 кубов соответственно. Многие другие тороиды с более низкой симметрией также могут быть построены путем удаления подмножества этих рассеченных компонентов. Например, удаление половины треугольных куполов создает тор рода 3, который (если они правильно выбраны) обладает тетраэдрической симметрией.
Тороиды Стюарта | |||
---|---|---|---|
Род 3 | Род 5 | Род 7 | Род 11 |
Существует только одна равномерная окраска граней этого многогранника, по одному цвету для каждого типа граней.
2-однородная окраска с тетраэдрической симметрией, существует с попеременно окрашенными шестиугольниками.
Усеченный кубооктаэдр имеет две специальные ортогональные проекции в плоскостях Кокстера A 2 и B 2 с [6] и [8] проективная симметрия, и многочисленные [2] симметрии могут быть построены из различных спроецированных плоскостей относительно элементов многогранника.
По центру | Вершина | Ребро. 4-6 | Ребро. 4-8 | Ребро. 6-8 | Лицо нормальное. 4-6 |
---|---|---|---|---|---|
Изображение | |||||
Проективная. симметрия | [2 ] | [2] | [2] | [2] | [2] |
Центрирование по | Нормальная грань. Квадрат | Грань нормальная. восьмиугольник | грань. квадрат | грань. шестиугольник | грань. восьмиугольник |
изображение | |||||
проекция. симметрия | [2] | [2] | [2] | [6] | [4] |
Усеченный кубооктаэдр также может быть представлен как сферический мозаичный элемент и спроецирован на плоскость через стереографическую проекцию . Эта проекция конформна, сохраняя углы, но не площади или длины. Прямые на сфере проектируются как дуги окружности на плоскость.
Ортогональная проекция | квадрат с центром | шестиугольник с центром | восьмиугольник с центром |
---|---|---|---|
Стереографические проекции |
Как и многие другие твердые тела усеченный октаэдр имеет полную октаэдрическую симметрию, но его связь с полной октаэдрической группой ближе, чем это: его 48 вершин соответствуют элементам группы, а каждая грань его двойственная является фундаментальным доменом группы.
На изображении справа показаны 48 перестановок в группе, примененной к объекту-примеру (а именно, к легкому соединению JF слева). 24 светлых элемента - это вращения, а темные - их отражения.
Края твердого тела соответствуют 9 отражениям в группе:
Подгруппы соответствуют телам, которые разделяют соответствующие вершины усеченного октаэдра.. Например, 3 подгруппы с 24 элементами соответствуют неоднородному курносому кубу с хиральной октаэдрической симметрией, неоднородному усеченному октаэдру с полной тетраэдрической симметрией и неоднородному ромбокубооктаэдру с пиритоэдрической симметрией (кантический курносый октаэдр ).. Уникальная подгруппа с 12 элементами - это переменная группа A4. Ему соответствует неоднородный икосаэдр с киральной тетраэдрической симметрией.
Подгруппы и соответствующие твердые тела | ||||
---|---|---|---|---|
все 48 вершин | 24 вершины | 12 вершин |
Тетраэдр Боути и куб содержат две трапециевидные грани вместо квадрата. |
Усеченный кубооктаэдр является одним из семейства однородных многогранников, связанных с кубом и правильным октаэдром.
Однородные октаэдрические многогранники | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Симметрия : [4,3], (* 432) | [4,3]. (432) | [1, 4,3] = [3,3]. (* 332) | [3,4]. (3 * 2) | |||||||
{4,3} | t {4,3} | r {4,3}. r {3} | t{3,4}. t {3} | {3, 4}. {3} | rr {4,3}. s2{3,4} | tr {4,3} | sr {4,3} | h {4,3}. {3,3} | div class="ht"{4,3}. t {3,3} | с {3,4}. s {3} |
. = | . = | . = | =. или | =. или | =. | |||||
. | . | . | . | . | ||||||
Двойники к однородным многогранникам | ||||||||||
V4 | V3.8 | V (3.4) | V4.6 | V3 | V3.4 | V4. 6.8 | V3.4 | V3 | V3.6 | V3 |
Этот многогранник можно рассматривать как член последовательности однородных паттернов с конфигурацией вершин (4.6.2p) и Кокстера-Дынкина диаграмма . Для p < 6, the members of the sequence are усеченные многогранники (зоноэдры ), показанные ниже в виде сферических мозаик. При p <6 они представляют собой мозаики гиперболической плоскости, начиная с усеченного тригептагонального мозаичного изображения.
* n32 мутации симметрии всесторонне усеченных мозаик: 4.6.2n [
| ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Sym.. * n32. [n, 3] | Сферический | Евклид. | Компактная гиперболия. | Парако. | Некомпактный гиперболический | |||||||
* 232. [2,3] | * 332. [3,3] | * 432. [4, 3] | * 532. [5,3] | * 632. [6,3] | * 732. [7,3 ] | * 832. [8,3] | * ∞32. [∞, 3] | . [12i, 3] | . [9i, 3] | . [6i, 3] | . [3i, 3] | |
Рисунки | ||||||||||||
Конфигурация | 4.6.4 | 4.6.6 | 4.6.8 | 4.6.10 | 4.6.12 | 4.6.14 | 4.6.16 | 4.6.∞ | 4.6.24i | 4.6.18i | 4.6.12i | 4.6.6i |
Двойные | ||||||||||||
Конфиг. | V4.6.4 | V4.6.6 | V4.6.8 | V4.6.10 | V4.6.12 | V4. 6.14 | V4.6.16 | V4.6.∞ | V4.6.24i | V4.6.18i | V4.6.12i | V4.6.6i |
* мутация симметрии n42 для полностью усеченных мозаик: 4.8.2n [
| ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Симметрия. * n42. [n, 4] | Сферическая | Евклидова | Компактная гиперболическая | Паракомп. | ||||
* 242. [2,4] | * 342. [3,4] | * 442. [4,4] | * 542. [5,4] | * 642. [6,4] | * 742. [7,4] | * 842. [8,4]... | * ∞42. [∞, 4] | |
Усеченная. цифра | . 4.8.4 | . 4.8.6 | . 4.8.8 | . 4.8.10 | . 4.8.12 | . 4.8.14 | . 4.8.16 | . 4.8.∞ |
Усеченные. двойные | . V4.8.4 | . V4.8.6 | . V4.8.8 | . V4.8.10 | . V4.8.12 | . V4.8.14 | . V4.8.16 | . V4.8.∞ |
Это первое в серия усеченных гиперкубов: