八面半八面體

**八面半無窮星形八面體**
類別	無窮星形多面體
對偶多面體	八面半八面體
識別
名稱	八面半無窮星形八面體
參考索引	DU3
數學表示法
考克斯特符號;
性質
面	12
邊	24
頂點	12
歐拉特徵數	F=12, E=24, V=12 （χ=0）
組成與佈局
面的種類	12個四條稜的抽象多胞形
頂點圖	每個頂點周圍都有3個面
對稱性
對稱群	Oh, [4,3], *432
圖像
	; 八面半八面體; （對偶多面體）
	; 八面半八面體; （對偶多面體）

**八面半八面體**
類別	星形均勻多面體
對偶多面體	八面半無窮星形八面體
識別
名稱	八面半八面體
參考索引	U3, C37, W68
鮑爾斯縮寫;	oho
數學表示法
考克斯特符號;
威佐夫符號;	3/2 3 \| 3
性質
面	12
邊	24
頂點	12
歐拉特徵數	F=12, E=24, V=12 （χ=0）
虧格	-1
組成與佈局
面的種類	8個三角形{3}; 4個六邊形{6}; 存在半三角形{3/2}; 一種抽象多胞形
面的佈局;	8{3}+4{6}
頂點圖	3.6.3/2.6
對稱性
對稱群	Oh, [4,3], *432
特性
	均勻
圖像
	; 3.6.3/2.6; （頂點圖）
; 八面半無窮星形八面體; （對偶多面體）	; （展開圖）

在幾何學中，八面半八面體是一種非凸多面體，屬於星形多面體及均勻多面體[1]，也可以歸類在非凸均勻多面體，其索引為U₃。八面半八面體由8個正三角形和4個正六邊形組成，且每個頂點對應的角皆相等，因此也可以被歸類為擬正多面體[2]，然而由於這個立體同時具備半多面體的特性，因此被部分學者分成一類新的立體，即擬正半多面體（Versi-Regular Polyhedra），這類立體共有九個，最早在1881年由亞伯特·巴杜羅（）發現並描述[3]。特別地，這個立體的邊長與外接球半徑相等[4]。八面半八面體可以與星形八面體共同堆砌填滿空間，因此曾應用於建築結構中。[5]

性質

八面半八面體共有12個面、24條邊和12個頂點[6][7]，是一種十二面體，每個頂點都是2個正三角形和2個六邊形的公共頂點。[6]

定向性

八面半八面體是唯一可定向且歐拉示性數為零的半多面體，[8]這意味著其具有拓撲環面的性質。[9]

八面半八面體	八面半八面體在拓樸上的展開圖可以排佈為分割成8個正三角形和4個正六邊形的菱形。所有頂點的角虧為零	這個展開圖是截半六邊形鑲嵌的一部份，在威佐夫符號中計為3 3 \| 3、考克斯特-狄肯記號計為

二面角

八面半八面體僅有一種二面角，為三角形和六邊形的棱之交角，其值為三分之一的反餘弦值[10][11]：

\cos ^{-1}({\frac {1}{3}})\approx 1.230959417\approx 70.5287^{\circ }

其值約為70度31分43.6秒

頂點座標

由於其凸包為截半立方體，因此其12頂點會與截半立方體相同，為(0, ±1, ±1),(±1, 0, ±1),(±1, ±1, 0)，若邊長為a，則座標要縮放 ${\frac {\sqrt {2}}{2}}a$ 倍。[12]

作為簡單多面體

八面半八面體具有抽象多胞形半三角形面和互相相交的六邊形面，但若去除相交的面作為一個簡單多面體，則其可以視為由32個正三角形組成的凹多面體[13][14]。這種多面體共有32個面、48條邊和13個頂點，其結構與四角化截半立方體拓樸同構，不過四角化截半立方體有18個頂點而這種多面體僅有13個頂點是因為有6個頂點在中心共用。另一方面，這個立體也可以視為由8個正四面體組合而成。[15]^:103

四角化截半立方體
截半立方體
倒四角化截半立方體
八面半八面體

對偶多面體

八面半八面體的對偶多面體是八面半無窮星形八面體。其外觀與立方半無窮星形八面體相同[16]。

從定義上來看，對偶多面體的面會與原始立體的頂點圖相同，同時頂點周圍之面的排列方式會和原始立體的面之邊相同，也就是說對偶多面體的頂點圖為原始立體的面[17]。由於八面半無窮星形八面體是八面半八面體的對偶多面體，而八面半八面體的12個頂點皆為4個面的公共頂點，因此八面半無窮星形八面體的面理應具有12個面，每個面由4個邊組成[7]。然而八面半八面體有部分面幾何中心落在整個立體的幾何中心上，因此其對偶多面體的頂點會落在無窮遠處，即無窮实射影平面上的點。[18]一般來說，這樣的立體無法被具象化[7]。為了具像化這種立體，溫尼爾在著作《對偶模型》中將其描述為由無限高的柱體組合構成的立體，在這樣的視覺化方式下，八面半八面體外觀為由4個無限高的六角柱構成的立體[18]。

中心八面半八面體數

中心八面半八面體數是一種排列成八面半八面體的有形數。第n個中心八面半八面體數可以表示為 ${\tfrac {4n^{3}+24n^{2}+8n+3}{3}}$ [23]。由於八面半八面體數與截半立方體共用相同的頂點排列方式，因此數列前兩項與中心截半立方體數（OEIS數列A005902）相同，第三項開始少去了八面半八面體數相對於截半立方體缺少的6個四角錐[23]

前幾個中心八面半八面體數為：

1, 13, 49, 117, 225, 381, 593, 869, 1217, 1645, 2161, 2773, 3489, 4317, 5265, 6341....（OEIS數列A274974）

參見

五複合八面半八面體

參考文獻

Wolfram, Stephen. . from Wolfram Alpha: Computational Knowledge Engine, Wolfram Research （英语）.
George W. Hart. . 1996 [2021-09-05]. （原始内容存档于2021-08-30）.
Jean Paul Albert Badoureau. . Journal de l'École polytechnique. 1881, (49): 47-172.
Weisstein, Eric W. (编). . at MathWorld--A Wolfram Web Resource. Wolfram Research, Inc. （英语）.
Hisarligil, Hakan and Hisarligil, Beyhan Bolak. . Nexus Network Journal (Springer). 2018, 20 (1): 125–152.
. mathconsult. [2016-08-31]. （原始内容存档于2020-02-17）.
Vladimir Bulatov. . Polyhedra Collection, bulatov.org. [2021-07-30]. （原始内容存档于2020-02-23）.
. 西密西根大學. [2016-08-31]. （原始内容存档于2016-03-14）.
David A. Richter. . [2016-08-31]. （原始内容存档于2016-03-14）.
Jean Paul Albert Badoureau, Mémoire sur les Figures Isocèles, Journal de l'École polytechnique 49 (1881), 47-172.
. dmccooey.com. [2016-08-31]. （原始内容存档于2019-10-03）.
Klitzing, Richard. . bendwavy.org. [2021-09-06]. （原始内容存档于2021-01-23）.
Gijs Korthals Altes. (PDF). korthalsaltes.com. [2016-08-31]. （原始内容 (PDF)存档于2016-06-15）.
Robert Webb. . software3d.com. [2021-09-07]. （原始内容存档于2021-07-29）.
Wenninger, M.J. . Cambridge University Press. 1974 [2021-09-06]. ISBN 9780521098595. LCCN 69010200. （原始内容存档于2021-08-31）.
Weisstein, Eric W. (编). . at MathWorld--A Wolfram Web Resource. Wolfram Research, Inc. （英语）.
Weisstein, Eric W. (编). . at MathWorld--A Wolfram Web Resource. Wolfram Research, Inc. （英语）.
Wenninger, Magnus, , Cambridge University Press, 2003 [1983], ISBN 978-0-521-54325-5, MR 0730208, doi:10.1017/CBO9780511569371 (Page 101, Duals of the (nine) hemipolyhedra)
HİSARLIGİL, Hakan and HİSARLIGİL, Beyhan BOLAK. . Journal of Mosaic Research. 2019, (12): 107-118},.
. Regular Map database - map details. [2021-07-30].
. Regular Map database - map details. [2021-07-30]. （原始内容存档于2021-07-25）.
Weisstein, Eric W. (编). . at MathWorld--A Wolfram Web Resource. Wolfram Research, Inc. （英语）.
Sloane, N.J.A. (编). . The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences. OEIS Foundation.

外部連結

埃里克·韦斯坦因. . MathWorld.
埃里克·韦斯坦因. . MathWorld.

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[1] Wolfram, Stephen. . from Wolfram Alpha: Computational Knowledge Engine, Wolfram Research （英语）.

[George_1996-2] George W. Hart. . 1996 [2021-09-05]. （原始内容存档于2021-08-30）.

[Jean_Paul_Albert_1881-3] Jean Paul Albert Badoureau. . Journal de l'École polytechnique. 1881, (49): 47-172.

[mathworld,_Octahemioctahedron-4] Weisstein, Eric W. (编). . at MathWorld--A Wolfram Web Resource. Wolfram Research, Inc. （英语）.

[hisarligil2018geometry-5] Hisarligil, Hakan and Hisarligil, Beyhan Bolak. . Nexus Network Journal (Springer). 2018, 20 (1): 125–152.

[mathconsult-6] . mathconsult. [2016-08-31]. （原始内容存档于2020-02-17）.

[bulatov.org-7] Vladimir Bulatov. . Polyhedra Collection, bulatov.org. [2021-07-30]. （原始内容存档于2020-02-23）.

[8] . 西密西根大學. [2016-08-31]. （原始内容存档于2016-03-14）.

[9] David A. Richter. . [2016-08-31]. （原始内容存档于2016-03-14）.

[10] Jean Paul Albert Badoureau, Mémoire sur les Figures Isocèles, Journal de l'École polytechnique 49 (1881), 47-172.

[11] . dmccooey.com. [2016-08-31]. （原始内容存档于2019-10-03）.

[12] Klitzing, Richard. . bendwavy.org. [2021-09-06]. （原始内容存档于2021-01-23）.

[13] Gijs Korthals Altes. (PDF). korthalsaltes.com. [2016-08-31]. （原始内容 (PDF)存档于2016-06-15）.

[14] Robert Webb. . software3d.com. [2021-09-07]. （原始内容存档于2021-07-29）.

[wenninger1974polyhedron-15] Wenninger, M.J. . Cambridge University Press. 1974 [2021-09-06]. ISBN 9780521098595. LCCN 69010200. （原始内容存档于2021-08-31）.

[16] Weisstein, Eric W. (编). . at MathWorld--A Wolfram Web Resource. Wolfram Research, Inc. （英语）.

[17] Weisstein, Eric W. (编). . at MathWorld--A Wolfram Web Resource. Wolfram Research, Inc. （英语）.

[Wenninger_2003-18] Wenninger, Magnus, , Cambridge University Press, 2003 [1983], ISBN 978-0-521-54325-5, MR 0730208, doi:10.1017/CBO9780511569371 (Page 101, Duals of the (nine) hemipolyhedra)

[hisarligil2019third-19] HİSARLIGİL, Hakan and HİSARLIGİL, Beyhan BOLAK. . Journal of Mosaic Research. 2019, (12): 107-118},.

[Regular_Map_Petrial_cube-20] . Regular Map database - map details. [2021-07-30].

[Regular_Map_octahemioctahedron-21] . Regular Map database - map details. [2021-07-30]. （原始内容存档于2021-07-25）.

[22] Weisstein, Eric W. (编). . at MathWorld--A Wolfram Web Resource. Wolfram Research, Inc. （英语）.

[oeis-23] Sloane, N.J.A. (编). . The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences. OEIS Foundation.

截半立方體		立方半八面體	八面半八面體
八面體對稱	四面體對稱	立方半八面體	八面體對稱	四面體對稱

2 \| 3 4	3 3 \| 2	4/3 4 \| 3		3/2 3 \| 3