Русская Википедия:Плосконосый додекаэдр
Плосконосый додекаэдр | |
---|---|
Плосконосый додекаэдр | |
Плосконосый додекаэдр | |
Тип | Полуправильный многогранник |
Грань | пятиугольник, треугольник |
Граней | <math>92</math> |
Рёбер | <math>150</math> |
Вершин | <math>60</math> |
Граней при вершине | <math>5</math> |
Телесный угол |
3-3:164°10’31"(164.18°) |
Символ Шлефли | sr{5,3} или <math>s\begin{Bmatrix} 5 \\ 3 \end{Bmatrix}</math> |
Символ Витхоффа | 2 3 5 |
Диаграмма Коксетера | Шаблон:CDD |
Симметрии вращения | I, [5,3]+, (532), порядок 60 |
Двойственный многогранник |
Пентагональный гексаконтаэдр Пентагональный гексеконтаэдр |
Развёртка | Развёртка |
Раскраска граней С раскраской граней |
Вершинная фигура
|
Плосконосый додекаэдрШаблон:SfnШаблон:Sfn, курносый додекаэдрШаблон:Sfn или плосконосый икосододекаэдр — это полуправильный многогранник (архимедово тело), одно из тринадцати выпуклых Шаблон:Не переведено 5 непризматических тел, гранями которых являются два или более правильных многоугольника.
Плосконосый додекаэдр имеет 92 грани (наибольшее количество из всех архимедовых тел), 12 из них являются пятиугольниками, а остальные 80 — правильными треугольниками. У него 150 рёбер и 60 вершин.
Многогранник имеет две различные формы, являющиеся Шаблон:Не переведено 5 (или «энантиоморфным видом») друг друга. Объединение обоих видов образует Шаблон:Не переведено 5, а выпуклая оболочка этой конструкции является ромбоусечённым икосододекаэдром.
Кеплер первоначально назвал его в 1619 по латински dodecahedron simum в своей книге Harmonices Mundi. Гарольд Коксетер заметил, что многогранник можно получить равным образом из додекаэдра или икосаэдра и назвал его плосконосым икосододекаэдром, с вертикальным символом Шлефли <math>s\begin{Bmatrix} 5 \\ 3 \end{Bmatrix}</math>.
Отношение длины ребра "a" к диаметру описанного шара "D":
D=4.311675*a
Декартовы координаты
Декартовыми координатами вершин плосконосого додекаэдра являются все чётные перестановки
- (±2α, ±2, ±2β),
- (±(α+β/ϕ+ϕ), ±(−αϕ+β+1/ϕ), ±(α/ϕ+βϕ−1)),
- (±(α+β/ϕ−ϕ), ±(αϕ−β+1/ϕ), ±(α/ϕ+βϕ+1)),
- (±(−α/ϕ+βϕ+1), ±(−α+β/ϕ−ϕ), ±(αϕ+β−1/ϕ)) и
- (±(−α/ϕ+βϕ−1), ±(α−β/ϕ−ϕ), ±(αϕ+β+1/ϕ)),
с чётным числом знаков плюс, где
- α = ξ − 1 / ξ
и
- β = ξϕ + ϕ2 + ϕ /ξ,
Здесь ϕ = (1 + √5)/2 — золотое сечение, а ξ является вещественным решением уравнения ξ3 − 2ξ = ϕ и это число равно
- <math>\xi = \sqrt[3]{\frac{\phi}{2} + \frac{1}{2}\sqrt{\phi - \frac{5}{27}}} + \sqrt[3]{\frac{\phi}{2} - \frac{1}{2}\sqrt{\phi - \frac{5}{27}}}</math>
или, приближённо, 1,7155615.
Этот плосконосый додекаэдр имеет длину ребра примерно 6,0437380841.
Если взять нечётные перестановки вышеприведённых координат с чётным числом знаков плюс, получим другую, энантиоморфную форму первого. Хотя это и не сразу очевидно, тело, полученное из чётных перестановок, является тем же самым, что и из нечётных. Тем же образом, зеркальное отображение многогранника будет соответствовать либо чётным перестановкам, либо нечётным.
Площадь поверхности и объём
Длиной ребра 1 площадь поверхности равна
- <math>A = 20\sqrt{3} + 3\sqrt{25+10\sqrt{5}} \approx 55,28674495844515</math>
а объём равен
- <math>V= \frac{12\xi^2(3\phi+1)-\xi(36\phi+7)-(53\phi+6)}{6\sqrt{3-\xi^2}^3} \approx 37,61664996273336</math>,
где ϕ — золотое сечение.
Плосконосый додекаэдр имеет наивысшую сферичность из всех архимедовых тел.
Ортогональные проекции
Плосконосый додекаэдр имеет две специальные ортогональные проекции, центрированные относительно двух типов граней — треугольных и пятиугольных, соответствующие плоскостям Коксетера A2 и H2.
Центрирован относительно | Треугольной грани |
Пятиугольной грани |
Ребра |
---|---|---|---|
Изображение | Файл:Snub dodecahedron A2.png | Файл:Snub dodecahedron H2.png | Файл:Snub dodecahedron e1.png |
Проективная симметрия |
[3] | [5]+ | [2] |
Двойственный многогранник |
Файл:Dual snub dodecahedron A2.png | Файл:Dual snub dodecahedron H2.png | Файл:Dual snub dodecahedron e1.png |
Геометрические связи
Вращение курносого додекаэдра |
---|
Плосконосый додекаэдр может быть получен из двенадцати правильных пятиугольных граней додекаэдра путём их вытягивания наружу, так что они перестают касаться друг друга. При вытягивании на подходящее расстояние это даст ромбоикосидодекаэдр, если заполнить полученное пространство между разделёнными рёбрами квадратами, а между разделёнными вершинами — треугольниками. Но чтобы получить плосконосый вид, заполняем только треугольные грани, квадратные промежутки оставляем пустыми. Теперь поворачиваем пятиугольники относительно их центров вместе с треугольниками, пока квадратные промежутки не превратятся в равносторонние треугольники.
Файл:Dodecahedron.png Додекаэдр |
Файл:Small rhombicosidodecahedron.png Ромбоикосидодекаэдр (Расширенный додекаэдр) |
Файл:Snub dodecahedron cw.png Плосконосый додекаэдр |
Плосконосый додекаэдр можно также получить из ромбоусечённого икосододекаэдра путём Шаблон:Не переведено 5. Шестьдесят вершин ромбоусечённого икосододекаэдра образуют многогранник, топологически эквивалентный одному плосконосому додекаэдру. Оставшиеся шестьдесят образуют его зеркальное отражение. Получившийся многогранник вершинно транзитивен, но не однороден, поскольку имеет рёбра разной длины, необходима некоторая деформация, чтобы привести его к однородному многограннику.
Связанные многогранники и мозаики
Шаблон:Икосаэдральные усечения
Этот полуправильный многогранник принадлежит последовательности Шаблон:Не переведено 5 многогранников и мозаик с вершинной фигурой (3.3.3.3.n) и диаграммой Коксетера — Дынкина Шаблон:CDD. Эти фигуры и их двойственные имеют (n32) вращательную Шаблон:Не переведено 5 и существуют в евклидовой плоскости для n=6 и гиперболической плоскости для любого n, большего 6. Можно считать, что последовательность начинается с n=2, если допустить, что некоторое множество граней вырождается в двуугольники.
Шаблон:Таблица плосконосых фигур
Граф плосконосого додекаэдра
Шаблон:Граф В теории графов граф плосконосого додекаэдра — это Шаблон:Не переведено 5 плосконосого додекаэдра. Он имеет 60 вершин и 150 рёбер и является архимедовым графом Шаблон:Sfn.
Файл:Snub dodecahedron A2.png | Файл:Snub dodecahedron H2.png | Файл:Snub dodecahedron e1.png |
См. также
- Преобразование плоского многоугольника в многогранник Анимация
- ccw и cw — вращающиеся плосконосые додекаэдры
Примечания
Литература
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Статья
- Шаблон:Книга (Секция 3-9)
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
Ссылки
- Шаблон:Mathworld
- 3D convex uniform polyhedra Шаблон:Wayback
- Editable printable net of a Snub Dodecahedron with interactive 3D view Шаблон:Wayback
- The Uniform Polyhedra Шаблон:Wayback
- Virtual Reality Polyhedra Шаблон:Wayback The Encyclopedia of Polyhedra
- The Snub Dodecahedron made with LEGO Шаблон:Wayback by Antonio Nicassio (ITALY)
Шаблон:Многогранники Шаблон:Rq