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截半二十面體

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截半二十面體
截半二十面體
(按這裡觀看旋轉模型)
類別半正多面體
對偶多面體菱形三十面體在維基數據編輯
識別
名稱截半二十面體
參考索引U24, C28, W12
鮑爾斯縮寫
verse-and-dimensions的wikiaBowers acronym
id在維基數據編輯
數學表示法
考克斯特符號
英語Coxeter-Dynkin diagram
施萊夫利符號
r{5,3}
t1{5,3}在維基數據編輯
威佐夫符號
英語Wythoff symbol
2 | 3 5
康威表示法aD在維基數據編輯
性質
32
60
頂點30
歐拉特徵數F=32, E=60, V=30 (χ=2)
組成與佈局
面的種類正三角形
正五邊形
面的佈局
英語Face configuration
20個{3}
12個{5}
頂點圖3.5.3.5
對稱性
對稱群Ih
特性
quasiregular
圖像
立體圖
3.5.3.5
頂點圖

菱形三十面體
對偶多面體

展開圖

幾何學中,截半二十面體是一種由正五邊形正三角形組成的三十二面體[1],是一種阿基米德立體。其每個頂點都是2個三角形和2個五邊形的公共頂點、每條稜都是三角形和五邊形交稜,因此具有每個頂角相等和二面角相等的性質,因此截半二十面體是半正多面體也是擬正多面體

性質

截半二十面體每個頂點都是2個三角形和2個五邊形的公共頂點,其頂點圖可以用 表示,也可以簡寫為 [2]

截半二十面體每十條棱可以成為一個正十邊形,共有六個獨立的十邊形。而這六個獨立的十邊形也可以獨立地與立體中的三角形或五邊形單獨構成星形多面體

體積與表面積

邊長為a的截半二十面體的表面積約為體積約為,可由下列算式計算[3]

二面角

截半二十面體是一種稜可遞的多面體,即每個稜、二面角以及組成二面角的兩個面和其他稜的組成都具相同的性質,因此其具有所有二面角相等的性質。截半二十面體的二面角[4]

頂點坐標

邊長為單位長且幾何中心位於原點的截半二十面體,其頂點坐標[5][6]

[7]
1/2, ±φ/2, ±1 + φ/2)[7]

其中φ是黃金比例,值為

作法

將一個正十二面體正二十面體進行截半變換即可得到一個截半二十面體,因此截半二十面體又稱截半十二面體,即截半與對偶截半等價。

正交投影

截半二十面體有四種具有特殊對稱性的正交投影,分別是頂點為中心、邊為中心、三角形面為中心以及五邊形面為中心。所述後者兩種正交投影,其對稱性對應於A2 和 H2的考克斯特平面[8]

截半二十面體的正交投影
建立於 頂點 三角形面 五邊形面
圖像
投影對稱性 [6] [10]
對偶圖像

相關多面體及鑲嵌

相關多面體

有八種均勻的星形多面體以及2種複合多面體與截半二十面體有著相同的頂點排佈:

原始形狀
星形
截半二十面體

小二十面半十二面體[9]

小十二面半十二面體[9]
星形多面體
大截半二十面體

大十二面半十二面體

大二十面半十二面體

十二合十二面體

小十二面半二十面體

大十二面半二十面體
複合多面體
五複合正八面體

五複合四面半六面體

截半二十面體是正二十面體經過截半變換後的結果,其他也是由正二十面體透過康威變換得到的多面體有:

正二十面體家族半正多面體
對稱群: [5,3]英語Icosahedral symmetry, (*532) [5,3]+, (532)
node_1 5 node 3 node  node_1 5 node_1 3 node  node 5 node_1 3 node  node 5 node_1 3 node_1  node 5 node 3 node_1  node_1 5 node 3 node_1  node_1 5 node_1 3 node_1  node_h 5 node_h 3 node_h 
{5,3} t0,1{5,3} t1{5,3} t0,1{3,5} {3,5} t0,2{5,3} t0,1,2{5,3} s{5,3}
半正多面體對偶
node_f1 5 node 3 node  node_f1 5 node_f1 3 node  node 5 node_f1 3 node  node 5 node_f1 3 node_f1  node 5 node 3 node_f1  node_f1 5 node 3 node_f1  node_f1 5 node_f1 3 node_f1  node_fh 5 node_fh 3 node_fh 
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


參見

參考文獻

  1. ^ Ball, W. W. R. and Coxeter, H. S. M. Mathematical Recreations and Essays, 13th ed. New York: Dover, p. 137, 1987. ISBN 978-0486253572
  2. ^ Cundy, H. and Rollett, A. "Icosidodecahedron. (3.5)2." §3.7.8 in Mathematical Models, 3rd ed. Stradbroke, England: Tarquin Pub., p. 108, 1989.
  3. ^ Weisstein, Eric W. (編). Icosidodecahedron. at MathWorld--A Wolfram Web Resource. Wolfram Research, Inc. (英語). 
  4. ^ Archimedean Solids: Icosidodecahedron. dmccooey.com. (原始內容存檔於2016-03-24). 
  5. ^ The Icosidodecahedron. eusebeia. [2016-08-30]. (原始內容存檔於2016-12-03). 
  6. ^ Weisstein, Eric W. (編). Icosahedral group. at MathWorld--A Wolfram Web Resource. Wolfram Research, Inc. (英語). 
  7. ^ 7.0 7.1 Klitzing, Richard. icosidodecahedron: o3x5o - id. bendwavy.org. [2016-08-30]. (原始內容存檔於2016-03-24). 
  8. ^ Coxeter Planes頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) and More Coxeter Planes頁面存檔備份,存於網際網路檔案館約翰·史坦布里奇英語John Stembridge
  9. ^ 9.0 9.1 icosidodecahedron:Id-facetings. polyedergarten. [2016-08-30]. (原始內容存檔於2017-01-11). 

外部連結