Шестигранник Тетракис - Tetrakis hexahedron

Шестигранник Тетракис
Tetrakishexahedron.jpg
(Нажмите здесь, чтобы повернуть модель)
Тип Каталонский твердый
Диаграмма Кокстера Узел CDel f1.pngCDel 3.pngУзел CDel f1.pngCDel 4.pngCDel node.png
Узел CDel f1.pngCDel 3.pngУзел CDel f1.pngCDel 3.pngУзел CDel f1.png
Обозначение Конвея kC
Тип лица V4.6.6
DU08 facets.png

равнобедренный треугольник
Лица 24
Края 36
Вершины 14
Вершины по типу 6 {4} +8 {6}
Группа симметрии O h , B 3 , [4,3], (* 432)
Группа вращения О, [4,3] + , (432)
Двугранный угол 143 ° 07′48 ″
arccos (- 4 / 5 )
Свойства выпуклый, гранно-транзитивный
Усеченный октаэдр.png
Усеченный октаэдр
( двойственный многогранник )
Сеть шестигранников Тетракис
Сеть
Двойное соединение из усеченного октаэдра и тетракисгексаэдра. Ксилография слева - из Perspectiva Corporum Regularium (1568 г.) Венцеля Ямницера .
Чертеж и модель кристалла варианта с тетраэдрической симметрией, называемого тетраэдром гексакиса.

В геометрии , A тетракис шестигранники (также известный как tetrahexahedron , hextetrahedron , тетракис куб , и kiscube ) является Каталонским твердым веществом . Его двойник - усеченный октаэдр , архимедово твердое тело .

Это также можно назвать disdyakis шестигранник или гексакис тетраэдр как двойной из omnitruncated тетраэдра .

Декартовы координаты

Декартовы координаты 14 вершин тетракисного шестигранника с центром в начале координат - это точки (± 3/2, 0, 0), (0, ± 3/2, 0), (0, 0, ± 3/2) и (± 1, ± 1, ± 1).

Длина более коротких ребер этого тетракис-гексаэдра равна 3/2, а длина более длинных ребер равна 2. Грани представляют собой острые равнобедренные треугольники. У них больший угол и два меньших равны .

Ортогональные проекции

Тетракисгексаэдр , двойной из усеченного октаэдра имеет 3 позиции симметрии, две расположенные на вершинах и один в середине края.

Ортогональные проекции
Проективная
симметрия
[2] [4] [6]

Шестигранник Тетракис
Двойной куб t12 e66.png Двойной куб t12 B2.png Двойной куб t12.png
Усеченный
октаэдр
Куб t12 e66.png 3-кубик t12 B2.svg 3-кубик t12.svg

Использует

Природные ( кристаллические ) образования тетрагексаэдров наблюдаются в системах меди и флюорита .

Полиэдральные кости в форме , как тетракисгексаэдр иногда используются игроками .

24-клетки рассматриваются под вершиной первой перспективной проекции имеют поверхностную топологию тетракисгексаэдра и геометрические пропорции ромбического додекаэдра , с ромбическими гранями , разделенных на два треугольник.

Тетракис-шестигранник является одним из простейших примеров в теории строительства . Рассмотрим риманово симметрическое пространство, ассоциированное с группой SL 4 ( R ) . Его граница Титса имеет структуру сферического здания , квартиры которого представляют собой двумерные сферы. Разделение этой сферы на сферические симплексы (камеры) можно получить, взяв радиальную проекцию тетракис-гексаэдра.

Симметрия

При T d , [3,3] (* 332) тетраэдрической симметрии треугольные грани представляют 24 фундаментальных домена тетраэдрической симметрии. Этот многогранник можно построить из 6 больших окружностей на сфере. Его также можно увидеть по кубу, квадратные грани которого триангулированы по вершинам и центрам граней, и по тетраэдру, грани которого разделены вершинами, средними ребрами и центральной точкой.

Многогранник большой ромб 4-4 max.png Disdyakis 6 max.png Дисдякис 6 в дельтовидной 12.png Дисдякис 6 в ромбике 6 макс.png Дисдякис 6 in Platonic 4a max.png Дисдякис 6 in Platonic 4b max.png
Усеченный
tetratetrahedron
Disdyakis
шестигранники
Дельтоидальный
додекаэдр
Ромбический
шестигранник
Тетраэдр

Края сферического тетракисгексаэдр принадлежит шесть больших кругов, которые соответствуют зеркальным плоскостям в тетраэдрической симметрии . Их можно сгруппировать в три пары ортогональных окружностей (каждая из которых обычно пересекается по одной координатной оси). На изображениях ниже эти квадратные хозоэдры окрашены в красный, зеленый и синий цвета.

Габаритные размеры

Если обозначить длину ребра базового куба через a , высота каждой вершины пирамиды над кубом будет равна а / 4 . Наклон каждой треугольной грани пирамиды относительно грани куба является арктангенсом ( 1 / 2 ), примерно 26,565 ° (последовательность A073000 в OEIS ). Один край равнобедренных треугольников имеет длину a , два других - длину 3 а / 4 , что следует из применения теоремы Пифагора к высоте и длине основания. Это дает высоту 5 а / 4 в треугольнике ( OEIS A204188 ). Его площадь составляет 5 а / 8 , а внутренние углы - arccos ( 2 / 3 ) (приблизительно 48,1897 °) и дополнительные 180 ° - 2 arccos ( 2 / 3 ) (примерно 83,6206 °).

Объем пирамиды составляет а 3 / 12 ; таким образом, общий объем шести пирамид и куба в шестиграннике равен 3 а 3 / 2 .

Kleetope

Его можно рассматривать как куб с квадратными пирамидами, покрывающими каждую квадратную грань; то есть это Kleetope куба.

Кубическая пирамида

Это очень похоже на трехмерную сеть для четырехмерной кубической пирамиды , поскольку сетка для квадрата представляет собой квадрат с треугольниками, прикрепленными к каждому краю, сеть для кубической пирамиды представляет собой куб с квадратными пирамидами, прикрепленными к каждой грани.

Связанные многогранники и мозаики

Это многогранники в последовательности, определяемой конфигурацией граней V4.6.2 n . Эта группа особенная тем, что у нее есть все четное количество ребер на вершину и образуют биссектрисы, проходящие через многогранники и бесконечные прямые на плоскости, и переходят в гиперболическую плоскость для любого n  ≥ 7.

С четным числом граней в каждой вершине эти многогранники и мозаики можно показать, чередуя два цвета, чтобы все смежные грани имели разные цвета.

Каждая грань на этих областях также соответствует фундаментальной области группы симметрии с зеркалами порядка 2, 3, n в каждой вершине треугольной грани.

Смотрите также

Рекомендации

  • Уильямс, Роберт (1979). Геометрическая основа естественной структуры: первоисточник дизайна . ISBN Dover Publications, Inc.   0-486-23729-X . (Раздел 3-9)
  • Веннингер, Магнус (1983), двойные модели , Cambridge University Press , DOI : 10.1017 / CBO9780511569371 , ISBN   978-0-521-54325-5 , Руководство по ремонту   0730208 (Тринадцать полуправильных выпуклых многогранников и их двойники, Тетракишексаэдр)
  • Симметрии вещей 2008, Джон Х. Конвей, Хайди Берджел, Хаим Гудман-Штрасс, ISBN   978-1-56881-220-5 [1] (Глава 21, Именование архимедовых и каталонских многогранников и мозаик, стр. 284, шестигранник Тетракиса )

внешние ссылки