雙三斜十二面體

幾何學中,雙三斜十二面體[1]是非凸均勻多面體中的一種星形多面體,其索引編號為U41。溫尼爾在他的書《多面體模型》中列出許多星形多面體模型,其中也收錄了此種形狀,並給予編號W80[2]。其可以視為小雙三斜三十二面體經過刻面後的多面體[3]

雙三斜十二面體

(點選檢視旋轉模型)
類別均勻星形多面體
24
60
頂點20
歐拉特徵數F=24, E=60, V=20 (χ=-16)
面的種類12個正五邊形{5}
12個五角星{5/2}
面的佈局12{5}+12{5/2}
頂點圖(5.5/3)3
威佐夫符號5/3 5
3/2 | 5 5/2
3/2 | 5/3 5/4
3 | 5/2 5/4
對稱群Ih, [5,3], *532
參考索引U41, C53, W80
對偶變數 "對偶多面體" 未定義。

(5.5/3)3
頂點圖

變數 "對偶多面體" 未定義。
(對偶多面體)

雙三斜十二面體的對偶多面體是一種星形二十面體,是由凹六邊形組成的內側三角六邊形二十面體

性質

雙三斜十二面體共有24個面、60條邊和20個頂點[4][5]

面的組成

雙三斜十二面體由24個面組成,其24個面中,有12個五邊形和12個五角星,每個面都是3個五邊形和3個五角星的公共頂點

頂點座標

邊長為單位長,且幾何中心位於原點的雙三斜十二面體的頂點座標為[6][7]

二面角

雙三斜十二面體的二面角五平方根倒數反餘弦值[8]

對偶多面體

雙三斜十二面體的對偶多面體內側三角六邊形二十面體,是一個具有20個面、60條邊和24個頂點,由20個全等的凹六邊形構成的星形多面體。

相關多面體

由於雙三斜十二面體的凸包正十二面體,且也無任何頂點位於其凸包內部,因此會與其他凸包為正十二面體、無頂點位於其凸包內部的多面體有相同的頂點排佈,例如小雙三斜三十二面體大雙三斜三十二面體。另外,其稜排佈也與小雙三斜三十二面體、大雙三斜三十二面體和五複合立方體相同。其中,雙三斜三十二面體相同的原因是因為擁有共同的五角星面、大雙三斜三十二面體亦相同的原因是因為擁有擁有共同的五邊形面。

a{5,3} a{5/2,3} b{5,5/2}
= = =

小雙三斜三十二面體

大雙三斜三十二面體

雙三斜十二面體

正十二面體 (凸包)

五複合立方體

此外,其可以視為正十二面體刻面後的多面體:將五邊形面改成位在正十二面體內部可能的五邊形內,其餘以五角星面填滿剩下的部分形成封閉的多面體。

對偶多面體

雙三斜十二面體的對偶多面體。

雙三斜十二面體的對偶多面體為內側三角六邊形二十面體,是一種星形二十面體。但由於其與《五十九種二十面體》中收錄的大三角六邊形二十面體有些許不同,因此被描述為「遺失的星形二十面體」[9][10]

拓樸正多面體

由於雙三斜十二面體的五角星形面可經由拓樸變形變為五邊形面,因此,這種形狀在拓樸中相當於六階五邊形鑲嵌的商空間。

因此在另外一個索引中也被看作是一種抽象的正多面體[11]

多面體
內側菱形三十面體

十二合十二面體

內側三角六邊形二十面體

雙三斜十二面體

凹五角錐十二面體
頂點圖 {5}, {5/2}
(5.5/2)2
{5}, {5/2}
(5.5/3)3
30個菱形
12個五邊形
12個五角星
20個六邊形
12個五邊形
12個五角星
20個六邊形
鑲嵌
{4, 5}

{5, 4}

{6, 5}

{5, 6}

{6, 6}
χ −6 −6 −16 −16 −20

對偶複合體

雙三斜十二面體與其對偶的複合體為複合雙三斜十二面體內側三角六邊形二十面體。其共有44個面、120條邊和44個頂點,其尤拉示性數為-32,虧格為17,有32個非凸面,在威佐夫記號中以(3 5/3 | 5)表示[12]

參見

參考文獻

  1. . 元朗商會中學. (原始内容存档于2016-09-01).
  2. Wenninger, Magnus. . Cambridge University Press. 1974. ISBN 0-521-09859-9.
  3. 埃里克·韦斯坦因. . MathWorld.
  4. . bulatov.org. (原始内容存档于2016-03-26).
  5. . mathconsult. (原始内容存档于2015-12-17).
  6. Jean Paul Albert Badoureau, Mémoire sur les Figures Isocèles, Journal de l'École polytechnique 49 (1881), 47-172.
  7. . dmccooey.com. (原始内容存档于2016-09-01).
  8. . dmccooey.com. (原始内容存档于2016-03-24).
  9. Guy's polyhedra pages. . steelpillow. 2006-07-11. (原始内容存档于2016-03-13). Index Number: 303, Precursor: BnGn, Du Val symbol: De2f2
  10. G. Inchbald, In search of the lost icosahedra, Math. Gaz. 86 (July 2002) pp. 208-215.
  11. David A. Richter. . 西密西根大學. (原始内容存档于2016-03-04).
  12. . bulatov.org. (原始内容存档于2015-09-06).

外部連結

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