Сферический многогранник

редактировать
Самым знакомым сферическим многогранником является футбольный мяч, представленный как сферический усеченный икосаэдр. Этот пляжный мяч показывает хозоэдр с шестью лунными гранями, если убрать белые круги на концах.

В математике, сферический многогранник или сферическая мозаика является мозаика сферы , в которой поверхность разделена или разделена большими дугами на ограниченные области, называемые сферическими многоугольниками. Большая часть теории симметричных многогранников наиболее удобно выводится таким образом.

Самый известный сферический многогранник - это футбольный мяч, который представляет собой сферический усеченный икосаэдр. Следующим по популярности сферическим многогранником является пляжный мяч, рассматриваемый как осоэдр.

Некоторые «неправильные» многогранники, такие как hosohedra и их двойники, диэдры существуют как сферические многогранники, но не имеют аналога с плоскими гранями. Пример шестиугольного пляжного мяча, {2, 6}, является осоэдром, а {6, 2} - его двойным диэдром.

Содержание
  • 1 История
  • 2 Примеры
  • 3 Неправильные случаи
  • 4 Отношение к уклонам проективной плоскости
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Дополнительная литература
История

Первые известные рукотворные многогранники - это сферические многогранники , высеченные в камне. Многие из них были найдены в Шотландии и датируются неолитическим периодом (новый каменный век).

В 10 веке исламский ученый Абу аль-Вафа 'Бузджани (Абу'л Вафа) написал первое серьезное исследование сферических многогранников.

Двести лет назад, в начале XIX века, Пуансо использовал сферические многогранники, чтобы обнаружить четыре правильных звездных многогранника.

В середине XX века, Коксетер использовал их для перечисления всех, кроме одного, из однородных многогранников посредством построения калейдоскопов (конструкция Витхоффа ).

Примеры

Все правильные, полуправильные многогранники и их двойники могут быть спроецированы на сферу как мозаики:

символ Шлефли {p, q}t {p, q}r {p, q}t {q, p}{ q, p}rr {p, q}tr {p, q}sr {p, q}
Вершинная фигура pq. 2p. 2ppqpqстр. 2q.2qqq.4.p. 44.2q.2p3.3.q.3.p
Тетраэдр. (3 3 2)Равномерная мозаика 332-t0-1-.png . 3 Равномерная мозаика 332-t01-1-.png . 3.6.6 Равномерная мозаика 332-t1-1-.png . 3.3.3.3 Равномерная мозаика 332 -t12.png . 3.6.6 Равномерная мозаика 332-t2.png . 3 Равномерная мозаика 332-t02.png . 3.4.3.4 Равномерная мозаика 332-t012.png . 4.6.6 Сферическая плоскостная тетраэдр.png . 3.3.3.3.3
Сферический триакис tetrahedron.png . V3.6.6 Сферический двойной октаэдр.png . V3.3.3.3 Сферический триакис tetrahedron.png . V3.6.6 Сферический ромбический додекаэдр.png . V3.4.3.4 Сферический тетракис hexahedron.png . V4.6.6 Равномерная мозаика 532-t0.png . V3.3.3.3.3
Октаэдрический. (4 3 2)Равномерная мозаика 432-t0.png . 4 Равномерная мозаика 432-t01.png . 3.8.8 Равномерная мозаика 432-t1.png . 3.4.3.4 Равномерная мозаика 432-t12.png . 4.6.6 Равномерная мозаика 432-t2.png . 3 Равномерная мозаика 432-t02.png . 3.4.4.4 Равномерная мозаика 432-t012.png . 4.6.8 Сферический курносый куб.png . 3.3.3.3.4
Сферический треугольник octahedron.png . V3.8.8 Сферический ромбический додекаэдр.png . V3.4.3.4 Сферический тетракис hexahedron.png . V4.6.6 Sphe rical deltoidal icositetrahedron.png . V3.4.4.4 Сферический disdyakis dodecahedron.png . V4.6.8 Сферический пятиугольный icositetrahedron.png . V3.3.3.3.4
Икосаэдрический. (5 3 2)Равномерная мозаика 532-t0.png . 5 Равномерная мозаика 532-t01.png . 3.10.10 Равномерная черепица 532-t 1.png . 3.5.3.5 Равномерная мозаика 532-t12. png . 5.6.6 Равномерная мозаика 532-t2.png . 3 Равномерная мозаика 532-t02.png . 3.4.5.4 Равномерная мозаика 532-t012.png . 4.6.10 Spherical snub dodecahedron.png . 3.3.3.3.5
Сферический triakis icosahedron.png . V3.10.10 Сферический ромбический triacontahedron.png . V3.5.3.5 Сферический пентакис-додекаэдр. png . V5.6.6 Сферический дельтоидальный шестиугольник.png . V3.4.5.4 Сферический disdyakis triacontahedron.png . V4.6.10 Сферический пятиугольный шестиугольник.png . V3.3.3.3.5
Двугранный. пример p = 6. (2 2 6)Hexagonal dihedron.png . 6 Dodecagonal dihedron.png . 2.12.12 Hexagonal dihedron.png . 2.6.2.6 Sphe rical hexagon prism.png . 6.4.4 Hexagon Hosohedron.svg . 2 Сферическая усеченная тригональная призма.png . 4.6.4 Сферическая усеченная шестиугольная призма.png . 4.4.12 Сферическая шестиугольная антипризма.png . 3.3.3.6
Замощение сферы треугольниками (это икосаэдр с некоторыми искаженными треугольниками).
Класс234567810
Призма. (2 2 p)Digonal dihedron.png Сферическая треугольная призма.png Сферическая квадратная призма2.png Сферическая пятиугольная призма.png Сферический шестиугольник prism2.png Сферическая семиугольная призма.png Сферическая восьмиугольная призма2.png Сферическая десятиугольная призма2.png
Бипирамида. (2 2 p)Сферическая двуугольная bipyramid2.svg Сферическая тригональная бипирамида.png Сферическая квадратная бипирамида2.svg Сферическая пятиугольная бипирамида.png Сферическая шестиугольная bipyramid2.png Сферический семиугольный бипирамида.png Сферическая восьмиугольная bipyramid2.png Сферическая десятиугольная бипирамида2.png
Антипризма Сферическая двуугольная антипризма.png Spherical trigonal antiprism.png Сферическая square antiprism.png Spherical pentagon antiprism.png Сферическая шестиугольная антипризма.png Сферическая семиугольная антипризма.png Сферическая восьмиугольная антипризма.png
Трапецоэдр Сферическая двуугольная антипризма.png Сферический тригональный трапезоэдр.png Сферический четырехугольный trapezohedron.png Сферический пятиугольный trapezohedron.png Сферический шестиугольный trapezohedron.png Сферический семиугольный trapezohedron.png Сферический восьмиугольный trapezohedron.png Сферическая десятиугольная трапеция.png
Неправильные случаи

Сферические мозаики допускают случаи, которых нет у многогранников, а именно хозоэдры : обычный фигуры как {2, n} и диэдры : правильные фигуры как {n, 2}.

Семейство правильных хосоэдров
ИзображениеСферический шестиугольный hosohedron.png Spherical digonal hosohedron.png Сферический треугольник hosohedron.png Сферический квадратный hosohedron.png Сферический пятиугольный hosohedron.png Сферический шестиугольный hosohedron.png Сферический семиугольный hosohedron.png Сферический восьмиугольный hosohedron.png
символ Шлефли {2,1}{2,2}{2,3}{2,4}{2,5}{2,6}{2,7}{2,8 }...
Диаграмма КокстераУзел CDel 1.png CDel 2x.png CDel node.png Узел CDel 1.png CDel 2x.png CDel node.png CDel 2x.png CDel node.png Узел CDel 1.png CDel 2x.png CDel node.png CDel 3.png CDel node.png Узел CDel 1.png CDel 2x.png CDel node.png CDel 4.png CDel node.png Узел CDel 1.png CDel 2x.png CDel node.png CDel 5.png CDel node.png Узел CDel 1.png CDel 2x.png CDel node.png CDel 6.png CDel node.png Узел CDel 1.png CDel 2x.png CDel node.png CDel 7.png CDel node.png Узел CDel 1.png CDel 2x.png CDel node.png CDel 8.png CDel node.png
Грани и ребра12345678
Вершины2
Семейство правильных дигедров (сферических мозаик)
ИзображениеHengonal dihedron.png Digonal dihedron.png Trigonal dihedron.png Tetragonal dihedron.png Pentagon dihedron.png Hexagonal dihedron.png
Символ Шлефли h {2,2} = { 1,2}{2,2}{3,2}{4,2}{5,2}{6,2}...
Диаграмма КокстераCDel node h.png CDel 2x.png CDel node.png CDel 2x.png CDel node.png Узел CDel 1.png CDel 2x.png CDel node.png CDel 2x.png CDel node.png Узел CDel 1.png CDel 3.png CDel node.png CDel 2x.png CDel node.png Узел CDel 1.png CDel 4.png CDel node.png CDel 2x.png CDel node.png Узел CDel 1.png CDel 5.png CDel node.png CDel 2x.png CDel node.png Узел CDel 1.png CDel 6.png CDel node.png CDel 2x.png CDel node.png
Лица2 {1}2 {2}2 {3 }2 {4}2 {5}2 {6}
Ребра и вершины123456
Связь с мозаиками проективной плоскости

Сферические многогранники, имеющие хотя бы одну инверсивную симметрию, связаны с проективными многогранниками (мозаика реальной проективной плоскости ) - так же, как сфера имеет 2 -to-1 , покрывающее отображение проективной плоскости, проективные многогранники под 2-кратным покрытием соответствуют сферическим многогранникам, которые симметричны относительно отражения t через начало координат.

Самыми известными примерами проективных многогранников являются правильные проективные многогранники, частные центрально-симметричных Платоновых тел, а также два бесконечных класса четных диэдры и осоэдры :

См. Также
На Викискладе есть материалы, связанные с Сферическими многогранниками.
Ссылки
Дополнительная литература
Последняя правка сделана 2021-06-09 02:36:47
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте