三角廣底球狀罩帳
三角廣底球狀罩帳()是约翰逊多面體的其中一個,索引為J92。它無法由柏拉圖立體(正多面體)和阿基米得立體(半正多面體)經過切割、增補而得來,是詹森多面體中的基本立體之一。詹森多面體是凸多面體,面皆由正多邊形組成但不屬於均勻多面體,共有92種。這些立體最早在1966年由諾曼·詹森(Norman Johnson)命名並給予描述[1]。
類別 | 詹森多面體 J91 - J92 - J1 | ||
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識別 | |||
名稱 | 三角廣底球狀罩帳 | ||
參考索引 | J92 | ||
鮑爾斯縮寫 | thawro | ||
性質 | |||
面 | 20 | ||
邊 | 36 | ||
頂點 | 18 | ||
歐拉特徵數 | F=20, E=36, V=18 (χ=2) | ||
組成與佈局 | |||
面的種類 | 13個三角形 3個正方形 3個五邊形 1個六邊形 | ||
頂點圖 | 3個(33.5) 6個(3.4.3.5) 3個(3.5.3.5) 2×3個(32.4.6) | ||
對稱性 | |||
對稱群 | C3v群 | ||
特性 | |||
凸 | |||
圖像 | |||
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雖然其無法由正多面體和半正多面體經過切割、增補而得來,但他其實與截半二十面體(半正多面體的一種)有著不可分離的關係,最明顯的就是他們都有三個五邊形和四個三角群位於立體的其中一邊。如果將這些面與面一個個地被排列在截半二十面體上,那麼唯一的六邊形面就會位於平面上兩相對的三角形面中間。
三角廣底球狀罩帳還存在可以與小斜方截半二十面体相應面對齊的部分,即3個新月狀的三角形-正方形-三角形帶。其位於頂點圖表示為(33.5)的頂點周圍也可以與正二十面體欠側錐的相應面對齊。
諾曼·詹森使用前綴hebespheno-(廣底球狀)來指代由三個相鄰的新月狀(lunes)形成的鈍楔狀複合結構,新月狀(lunes)是一個正方形和兩個正三角形連接在正方形相對兩側的結構。 後綴(triangular)-rotunda(罩帳)是指三個正三角形和三個正五邊形圍繞另一個正三角形的複合結構,其結構類似於五角罩帳。[1]
性質
三角廣底球狀罩帳共由20個面、36條邊和18個頂點組成[2][3][4]。在其20個面中,有13個正三角形、3個正方形、3個五邊形和1個六邊形。在其18個頂點中,有3個頂點是2個三角形和2個五邊形的公共頂點[4],並且這些面在構成頂角的多面角時,以三角形、五邊形、三角形和五邊形的順序排列,在頂點圖中可以用(3.5.3.5)來表示[4],或者簡寫為[(3,5)2][5];還有6個頂點是2個三角形、1個正方形和1個五邊形的公共頂點[4],並且這些面在構成頂角的多面角時,以三角形、正方形、三角形和五邊形的順序排列,在頂點圖中可以用(3.4.3.5)[4]或[3,4,3,5][5]來表示;還有3個頂點是3個三角形和1個五邊形的公共頂點,在頂點圖中可以用(33.5)[4]或[33,5][5]來表示;剩下的6個頂點是2個三角形、1個正方形和1個六邊形的公共頂點[4],並且這些面在構成頂角的多面角時,以三角形、三角形、正方形和六邊形的順序排列,在頂點圖中可以用(32.4.6)[4]或[32,4,6][5]來表示。
結構
三角廣底球狀罩帳是諾曼·詹森列表末尾的特殊詹森多面體之一,它無法由柏拉圖立體(正多面體)和阿基米得立體(半正多面體)經過切割、增補而得來。然而,它與截半二十面體密切相關。在其表面的頂部的3個五邊形和3個三角形圍繞著一個中心三角形的結構,實際上是截半二十面體表面的一部分。此外,其六邊形面位於能夠平分對應截半二十面體的平面上。[3]
參見
- 约翰逊多面體
- 截半二十面體
- 正多面體
參考文獻
- Johnson, Norman W., , Canadian Journal of Mathematics, 1966, 18: 169–200, MR 0185507, Zbl 0132.14603, doi:10.4153/cjm-1966-021-8.
- David I. McCooey. . [2022-09-07].
- . qfbox.info. [2022-09-10]. (原始内容存档于2022-09-08).
- . polyhedra.tessera.li.
- Richard Klitzing. . bendwavy.org. [2022-09-10]. (原始内容存档于2021-09-30).
- Wolfram, Stephen. . from Wolfram Alpha: Computational Knowledge Engine, Wolfram Research (英语).
- Wolfram Research, Inc. . Champaign, IL. 2020.
PolyhedronData[{"Johnson", 92}, "SurfaceArea"]
- Wolfram Research, Inc. . Champaign, IL. 2020.
PolyhedronData[{"Johnson", 92}, "Volume"]
- Timofeenko, A. V. . Journal of Mathematical Science. 2009, 162 (5): 717. S2CID 120114341. doi:10.1007/s10958-009-9655-0.