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小菱形立方八面体


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(小)菱形立方八面体(Cundy 和 Rowlett 1989, p. 105),有时简称为菱形立方八面体(Wenninger 1989, p. 27; Maeder 1997, Conway et al. 1999),是由 8{3}+18{4} 面组成,具有 26 个面的 阿基米德立体 。虽然这个立体有时也被称为截角二十-十二面体,但这个名称是不恰当的,因为真正的 截角 会产生矩形面而不是正方形面。

它也是 均匀多面体,其 Maeder 指数为 10 (Maeder 1997),Wenninger 指数为 13 (Wenninger 1989),Coxeter 指数为 22 (Coxeter et al. 1954),Har'El 指数为 15 (Har'El 1993)。它具有 施莱夫利符号 r{3; 4}Wythoff 符号 34|2

SmallRhombicubProjections

上面展示了一些小菱形立方八面体的对称投影。

这个立体是一个膨胀(或截半)的立方体或八面体,因为它可以通过 膨胀 过程从这些立体中的任何一个构建出来。

小菱形立方八面体在 Wolfram Language 中实现为UniformPolyhedron["Rhombicuboctahedron"]. 预计算属性可用作PolyhedronData["SmallRhombicuboctahedron", prop].

在 M. C. Escher 1948 年的木刻版画《星星》(Stars)(Forty 2003,图版 43)中,小菱形立方八面体出现在右中位置,作为多面体“星星”之一。

SmallRhombicuboctahedronAndDual

小菱形立方八面体的 对偶多面体三角二十四面体,如上图所示,以及它们的公共 中球。 对偶的 内半径 r_d,立体和对偶的 中半径 rho,以及立体的 外半径 R (对于 a=1 ) 是

r_d=1/(17)(6+sqrt(2))sqrt(5+2sqrt(2))=1.22026...
(1)
rho=1/2sqrt(4+2sqrt(2))=1.30656...
(2)
R=1/2sqrt(5+2sqrt(2))=1.39896....
(3)

立体中心与三角形和正方形面的质心之间的距离是

r_3=1/2sqrt(1/3(11+6sqrt(2)))
(4)
r_4=1/2(1+sqrt(2)).
(5)

表面积和体积是

S=18+2sqrt(3)
(6)
V=1/3(12+10sqrt(2)).
(7)

单位小菱形立方八面体的 Dehn 不变量

D=24<3>_2
(8)
=24tan^(-1)(sqrt(2))
(9)

其中第一个表达式使用了 Conway et al. (1999) 的基。它可以被 解剖伸长正方双穹顶,后者仅在顶部和底部穹顶的相对旋转方面有所不同。

小菱形立方八面体可以构建为由 (+/-r_4,+/-1/2,+/-1/2) 给出的 24 个顶点以及这些值的 16 个不同排列的 凸包

SmallRhombicuboctahedronConvexHulls

小菱形立方八面体是 小立方截半八面体小菱形十二面体星形截角六面体凸包。由于 小立方截半八面体凸包 是小菱形立方八面体,其对偶是 三角二十四面体,因此 小立方截半八面体 的对偶(即 小六角二十四面体)是 三角二十四面体 的星形之一 (Wenninger 1989, p. 57)。

SmallRhombicuboctahedronMinkowskiSum

对偶 位置的单位 立方体 和单位 正八面体闵可夫斯基和 是一个小菱形立方八面体。


另请参阅

伸长正方双穹顶, 等边分区多面体, 大菱形立方八面体, 二十四面体, 拟菱形立方八面体, 菱形立方八面体, 小菱形立方八面体图

使用 Wolfram|Alpha 探索

参考文献

Ball, W. W. R. 和 Coxeter, H. S. M. Mathematical Recreations and Essays, 第 13 版. New York: Dover, 页. 137-138, 1987.Conway, J. H.; Radin, C.; 和 Sadun, L. "On Angles Whose Squared Trigonometric Functions Are Rational." Discr. Computat. Geom. 22, 321-332, 1999.Coxeter, H. S. M.; Longuet-Higgins, M. S.; 和 Miller, J. C. P. "Uniform Polyhedra." Phil. Trans. Roy. Soc. London Ser. A 246, 401-450, 1954.Cundy, H. 和 Rollett, A. "(Small) Rhombicuboctahedron. 3.4^2." §3.7.5 in Mathematical Models, 第 3 版. Stradbroke, England: Tarquin Pub., 页. 105, 1989.Escher, M. C. "Stars." Wood engraving. 1948. http://www.mcescher.com/Gallery/back-bmp/LW359.jpg.Forty, S. M.C. Escher. Cobham, England: TAJ Books, 2003.Geometry Technologies. "Rhombicubeoctahedron [sic]." http://www.scienceu.com/geometry/facts/solids/rh_cubeocta.html.Har'El, Z. "Uniform Solution for Uniform Polyhedra." Geometriae Dedicata 47, 57-110, 1993.Kasahara, K. "From Regular to Semiregular Polyhedrons." Origami Omnibus: Paper-Folding for Everyone. Tokyo: Japan Publications, 页. 220-221, 1988.Maeder, R. E. "10: Rhombicuboctahedron." 1997. https://www.mathconsult.ch/static/unipoly/10.html.Wenninger, M. J. "The Rhombicuboctahedron." Model 13 in Polyhedron Models. Cambridge, England: Cambridge University Press, 页. 27, 1989.

引用为

Weisstein, Eric W. "Small Rhombicuboctahedron." 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/SmallRhombicuboctahedron.html

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