大二十面体,不要与大icosidodecahedron或大icosicosidodecahedron混淆,是开普勒-泊松多面体,其对偶是大星形十二面体。它也是 Maeder 索引为 53 (Maeder 1997)、Wenninger 索引为 41 (Wenninger 1989)、Coxeter 索引为 69 (Coxeteret al.1954) 和 Har'El 索引为 58 (Har'El 1993) 的均匀多面体。它具有Schläfli 符号 和Wythoff 符号 。
大二十面体可以从边长为单位长度的二十面体构建,方法是取 20 组顶点,这些顶点彼此间隔距离 ,即黄金比例。因此,该实体由 20 个等边三角形组成。它们的排列方式的对称性使得所得实体包含 12 个五角星。
|
| |
|
|
|
最容易构建大二十面体的方法是,从相应的网格(左上图)构建一个“压扁的”十二面体(右上图)。然后,使用左下图所示的网格,构建 12 个五角星锥体(中下图),并将它们贴在凹坑中(右下图)。Cundy 和 Rollett (1989, pp. 98-99) 给出了这种构建方法。如果十二面体的边长为单位长度,则五角星锥体的高度(在十二面体面之上)由求解五角锥体的边长方程给出
(1)
|
其中 ,得到
(2)
|
然后,从十二面体的中心到锥体顶点的距离由下式给出
(3)
|
大二十面体的骨架与二十面体图同构。
上面的插图显示了一个大二十面体的纸雕。模型的每个面平面都是不同的颜色,但成对的平行面使用相同的颜色。该模型由 180 个部件制成。
五角星锥体的尺寸可以通过检查大二十面体的三角形截面来确定。在这个三角形中,每条边都按比例 分割,并如图所示绘制线条。然后,左侧和右侧的浅色阴影部分对应于两个锥体的侧面,中心阴影部分是前两个锥体之间锥体的“唇”。此外,图中的填充部分对应于刻在大二十面体中的二十面体的一个面。在上面图形的符号中,
(4)
| |||
(5)
| |||
(6)
| |||
(7)
| |||
(8)
|
由边长为单位长度的十二面体构建的大二十面体的边长(其中边被解释为在面平面相交处断开)由下式给出
(9)
| |||
(10)
| |||
(11)
| |||
(12)
|
它的外接球半径是
(13)
|
(14)
| |||
(15)
| |||
(16)
|
大二十面体的凸包是一个正二十面体,二十面体的对偶是十二面体,所以大二十面体的对偶是十二面体星状体之一 (Wenninger 1983, p. 40)