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せいじゅう面體めんてい

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せいじゅう面體めんてい
正二十面體
(按這うらかん旋轉せんてん模型もけい)
類別るいべつかしわひしげ立體りったい
せい多面体ためんたい
對偶たいぐう多面體ためんたいせいじゅう面體めんてい在维基数据编辑
識別しきべつ
名稱めいしょうせいじゅう面體めんてい
參考さんこう索引さくいんU22, C25, W4
あわびなんじ縮寫しゅくしゃ
verse-and-dimensionsてきwikiaBowers acronym
ike在维基数据编辑
數學すうがく表示法ひょうじほう
ほどこせ萊夫符號ふごう
{3,5}在维基数据编辑
おっと符號ふごう
えいWythoff symbol
5 | 2 3
かんたけし表示法ひょうじほうI
sT在维基数据编辑
性質せいしつ
めん20
あたり30
頂點ちょうてん12
おうひしげ特徵とくちょうすうF=20, E=30, V=12 (χかい=2)
めんかく138.189685°
組成そせいあずか佈局
めんてき種類しゅるい正三角形せいさんかっけい
めんてき佈局
えいFace configuration
20{3}
頂點ちょうてん3.3.3.3.3
對稱たいしょうせい
對稱たいしょうぐんIh
特性とくせい
ただしとつ三角さんかくめん多面體ためんたい
圖像ずぞう

3.3.3.3.3
頂點ちょうてん

展開てんかい

せいじゅう面體めんていいちしゅせい多面體ためんたいゆかり20正三角形せいさんかっけい組成そせい同時どうじ,它也かしわひしげ立體りったい三角さんかくめん多面體ためんたい以及かんたけし多面體ためんたいせい十面体是所有五种凸正多面體面數最多的。

せいじゅう面體めんていゆう20めん30あたり12頂點ちょうてん,其對偶たいぐうこれせいじゅう面體めんてい。它的頂點ちょうてん佈局えいVertex_configurationため3.3.3.3.3ある35ざいほどこせ萊夫符號ふごうちゅう可用かよう{3,5}らい表示ひょうじ

あずかせいじゅう面體めんていてき关系

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ざい平面へいめんじょうただし多邊形たへんけい內接いたえんときあたりかずえつ,佔圓面積めんせきてき百分比ひゃくぶんひ就越だか;而在さん維空あいだちゅう,這個規則きそく不可ふか推廣——とうせいじゅう面體めんていかずただし十面體內接到一個たまとき前者ぜんしゃやく佔66.4909%,後者こうしゃ僅佔60.5461%。


せいじゅう面體めんてい是正ぜせいじゅう面體めんていてき對偶たいぐう多面體ためんたい

外接がいせつだまあずか內切だま

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わかゆういちあたりちょうためaてきせいじゅう面體めんていのり它的外接がいせつだま同時どうじ該正じゅう面體めんてい所有しょゆう頂點ちょうてんてきたまてき半徑はんけいため

A019881

のりゆう內切だまどう時和ときわ該正じゅう面體めんてい所有しょゆうめんあいきりまとだまてき半徑はんけいため

A179294

另外,わかゆう一個球同時過該正二十面體所有邊的中點,它的半徑はんけいため

A019863

其中φふぁい (也稱さくτたうため黃金おうごん比例ひれい

體積たいせきあずか表面積ひょうめんせき

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わかようA表示ひょうじ表面積ひょうめんせきV表示ひょうじ體積たいせき,而a是正ぜせいじゅう面體めんていてきあたりちょうのりゆう

A010527
A102208

後者こうしゃやくためせいよん面體めんていてきF=20ばいいんため20面體めんてい以外いがいせっだま球心きゅうしんため中心ちゅうしん以切割出わりだし20よん面體めんていまい四面體的體積是底面積 √3a2/4上高かみたかriさいじょうさんふんいち

せいじゅう面體めんてい佔其外接がいせつだまからだてき體積たいせきはまたかしりつ

直角ちょっかくすわしるべけい

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せい十面體的頂點能共同分成五組,ごとぐみようゆうさん同心どうしん相互そうご垂直すいちょくてき黃金おうごん矩形くけい

ざい直角ちょっかくすわしるべけいちゅういちあたりちょうため幾何きか中心ちゅうしんざい原點げんてんてきせい十面體的坐標分別為:[1]

(0, ±1, ±φふぁい)
(±1, ±φふぁい, 0)
φふぁい, 0, ±1)

其中φふぁい = 1 + 5/2これ黃金おうごん比例ひれいあるためτたう)。值得注意ちゅういてき,這些頂點ちょうてんのう共同きょうどう形成けいせいくみまいくみようゆうさん同心どうしん相互そうご垂直すいちょくてき黃金おうごん矩形くけい,其あたり形成けいせいひろし梅安ばいあんたまきえいBorromean rings,其中,前者ぜんしゃいんためせいじゅう面體めんていあずか黃金おうごん比例ひれいゆうみつきりてき關係かんけい。 如果原始げんしてき十面體的邊長為1,麼它てき對偶たいぐう——せいじゅう面體めんていてきあたりちょう就是5 − 1/2せいこういち黃金おうごん比例ひれい

いちゆかり塑膠ささげかず磁鐵あずか金屬きんぞくだま連接れんせつてきせいじゅう面體めんてい模型もけい

12じょうてき一個正八面體可以被細分在黃金比例,使つかい所得しょとくいたてき頂點ちょうてん構成こうせいいちせいじゅう面體めんてい。這首さきよう使つかい沿著八面體邊的向量連成一個有界的環,さい沿著こう量的りょうてき方向ほうこう以黃きん比例ひれいさく分割ぶんかつ

球面きゅうめんすわしるべ

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せいじゅう面體めんていいちD5d面體めんてい對稱たいしょう對稱たいしょうてきいちそう角錐かくすいはん角柱かくちゅう,且頂てん定義ていぎざい球面きゅうめんすわしるべけいじょう,其中兩個りゃんこいただき點在てんざいだまてき兩極りょうきょく,其餘ざい緯度いど±arctan(1/2)てき位置いち發現はつげん剩餘じょうよてき10頂點ちょうてんぞくはん棱柱對稱たいしょうしたがえいち定點ていてん經度けいどごと36°做一次極軸與赤道鏡射,ちょくいたかいいたげん始點してん

あずか黃金おうごん分割ぶんかつてき關係かんけい

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わか以正じゅう面體めんていてき中心ちゅうしんため原點げんてんかく頂點ちょうてんてきすわしるべ分別ふんべつため{(0,±1,±Φふぁい), (±1,±Φふぁい,0), (±Φふぁい,0,±1)},ざいΦふぁい = 5 − 1/2そく黃金おうごん分割ぶんかつすうよし此,這些頂點ちょうてんのう共同きょうどう形成けいせいくみまいくみようゆうさん同心どうしん相互そうご垂直すいちょくてき黃金おうごん矩形くけい

せい投影とうえい

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せいじゅう面体めんていゆう3种特ことてきせい投影とうえいふん别正对着いち个面、一条いちじょう棱、いち个顶てん

せい投影とうえい
せい对于 めん 顶点
こうかつ斯特平面へいめんえいCoxeter plane A2 A3 H3
图像
投影とうえい
对称せい
[6] [2] [10]
图像
めんほう线

棱法线

对角线

其它ごと

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  • せいじゅう面体めんていゆう43,380种不同ふどうてきてん开图
  • わかようしょうせい十面体的表面涂色而相邻的面的颜色不同,则至しょう需要じゅよう3种颜しょく
  • 内接ないせつあずかどう一球的正二十面体和正十二面体,せい十面体所占球的体积(60.54%)ようしょう于正じゅう二面体所占的体积(66.49%)。

つう过一系列等夹角线段构造正二十面体

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せいじゅう面体めんてい
H3こうかつ斯特平面へいめん

ろく维正轴体えい6-orthoplex
D6こうかつ斯特平面へいめん
这个操作そうさ以以几何てき观点さくろく维正轴体てき12个顶てん投影とうえいいたさん维空间。这代表だいひょういち个D6いたH3こうかつ斯特ぐんてき几何おりえいCoxeter–Dynkin diagram#Geometric_folding

见这些こうかつ斯特平面へいめんえいCoxeter planeせい投影とうえいちゅう投影とうえいきさき重合じゅうごうてき两个顶点给出りょう这个图像ちゅうてきだいさん

以下いか构建せい十面体的方法避免了使用更基础的方法时必要的在かずいきなかてき复杂计算。
せい十面体的存在性依赖于ちゅう6じょうとう夹角线的存在そんざいせいこと实上,わが们很容易ようい便びん以发现,这样一组等夹角线与おう几里とくそらなかてき球心きゅうしんざいとう夹角线所どもてき交点こうてんてきたましょう交,とくてき交点こうてんそくいち个正じゅう面体めんていてき12个顶てん。从相はん方向ほうこうこう虑,かり设这さと存在そんざいいち个正じゅう面体めんてい,它的6对相对顶てんてき连线(对角线)就形成けいせいりょう样一个等夹角线系统。
为了构建这样一个等夹角线系统,わが们开はじめ于一个6×6方形ほうけいのり

つう直接的ちょくせつてき计算,わが们可以得A2=5Iざい这里I6×6单位のり)。这表明ひょうめいのりIてきとくせい√5-√5,并且它们てき复杂せい3,いんA对称てき,并且它的0。
のりざいしょうそらちゅう引出りょういちどうてきおう几里とく结构いん为它てきかくさんてきざいなか,它的六条坐标轴线ざい投影とうえいしたてき图像形成けいせいりょう这样いち个在ちゅうよし六条等夹角线组成的系统,它们しょう交于いちてん,两两间都夹着锐角。±v1,...,±v6むかいAてき√5-とくせいそらてきせい投影とうえい形成けいせいりょうせいじゅう面体めんていてき12个顶てん
せい十面体另一个直接的构造用到了交错ぐんA5てきぐん表示ひょうじ方法ほうほう,它直接ちょくせつ利用りようりょうせいじゅう面体めんていてきとう距同构

はんせい涂色和子わこ对称ぐん

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せい十面体作为扭棱四面体,以通过旋转正よん面体めんていてき正三角形せいさんかっけいめん,并在4个顶てん插入そうにゅうしんてき三角形さんかっけい在原ありわららいてき6じょう棱处插入そうにゅうしんてき一对三角形来构造

さく为正多面体ためんたいいちせい十面体拥有较高的对称性,它的所有しょゆうめんざい几何うえしょうどうてき不可ふか区分くぶんてきわが们也以想ぞうはたせいじゅう面体めんていてきめん“涂上”不同ふどうてき“颜色”,使つかい它其てき不同ふどうめん拥有不同ふどうてき“几何义”,使つかい其拥ゆう不同ふどうてきつぎ级对しょうせいせい十面体有三种不同的はんせい涂色方法ほうほう以按照一个顶点引出的5个面てき涂色らい标记为11213、11212、11111。せい十面体可以被描述为扭棱せいよん面体めんてい具有ぐゆうせいせいせいよん面体めんてい对称せいえいtetrahedral symmetry;它亦以被描述なり交错截顶せいはち面体めんていゆうかくじゅう面体めんてい对称せいえいpyritohedral symmetry。这个具有ぐゆう五角十二面体对称的正二十面体也被叫做じゅう面体めんていこれかくじゅう面体めんていてき对偶。

名称めいしょう せいじゅう面体めんてい 交错
截角はち面体めんてい
扭棱
せいよん面体めんてい
せい
そう锥反ばしらからだ
こうかつ斯特-すすむえいCoxeter-Dynkin diagram node 5 node 3 node_1  node 4 node_h 3 node_h  node_h 3 node_h 3 node_h 
ほどこせ莱夫符号ふごう {3,5} h0,1{3,4} s{3,3}
Wythoff符号ふごうえいWythoff symbol 5 | 3 2 | 3 3 2
对称せいえいList of spherical symmetry groups Ih
[5,3]
(*532)
Th
[3+,4]
(3*2)
T
[3,3]+
(332)
D5d
[2+,10]
(2*5)
对称ぐん 60 24 12 10
はんせい涂色
(11111)

(11212)

(11213)

(11122)&(22222)

あずか其它几何图形てき关系

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せい十面体是正二十面体家族的一员:

せいじゅう面体めんてい家族かぞくはんせい多面体ためんたい
對稱たいしょうぐん: [5,3]えいIcosahedral symmetry, (*532) [5,3]+, (532)
node_1 5 node 3 node  node_1 5 node_1 3 node  node 5 node_1 3 node  node 5 node_1 3 node_1  node 5 node 3 node_1  node_1 5 node 3 node_1  node_1 5 node_1 3 node_1  node_h 5 node_h 3 node_h 
{5,3} t0,1{5,3} t1{5,3} t0,1{3,5} {3,5} t0,2{5,3} t0,1,2{5,3} s{5,3}
はんせい多面体ためんたい对偶
node_f1 5 node 3 node  node_f1 5 node_f1 3 node  node 5 node_f1 3 node  node 5 node_f1 3 node_f1  node 5 node 3 node_f1  node_f1 5 node 3 node_f1  node_f1 5 node_f1 3 node_f1  node_fh 5 node_fh 3 node_fh 
V5.5.5 V3.10.10 V3.5.3.5 V5.6.6 V3.3.3.3.3 V3.4.5.4 V4.6.10 V3.3.3.3.5

さく为扭棱正四面体和交错截顶正八面体,せい十面体也是正四面体家族和正八面体家族的一员:

せいよん面体めんてい家族かぞくはんせい多面体ためんたい
对称せい: [3,3], (*332) [3,3]+, (332)
node_1 3 node 3 node  node_1 3 node_1 3 node  node 3 node_1 3 node  node 3 node_1 3 node_1  node 3 node 3 node_1  node_1 3 node 3 node_1  node_1 3 node_1 3 node_1  node_h 3 node_h 3 node_h 
{3,3} t0,1{3,3} t1{3,3} t1,2{3,3} t2{3,3} t0,2{3,3} t0,1,2{3,3} s{3,3}
はんせい多面体ためんたい对偶
node_f1 3 node 3 node  node_f1 3 node_f1 3 node  node 3 node_f1 3 node  node 3 node_f1 3 node_f1  node 3 node 3 node_f1  node_f1 3 node 3 node_f1  node_f1 3 node_f1 3 node_f1  node_fh 3 node_fh 3 node_fh 
V3.3.3 V3.6.6 V3.3.3.3 V3.6.6 V3.3.3 V3.4.3.4 V4.6.6 V3.3.3.3.3
はんせいせいはち面体めんてい家族かぞく多面体ためんたい
对称せい: [4,3], (*432) [4,3]+, (432) [1+,4,3], (*332) [4,3+], (3*2)
node_1 4 node 3 node  node_1 4 node_1 3 node  node 4 node_1 3 node  node 4 node_1 3 node_1  node 4 node 3 node_1  node_1 4 node 3 node_1  node_1 4 node_1 3 node_1  node_h 4 node_h 3 node_h  node_h 4 node 3 node  node 4 node_h 3 node_h 
{4,3} t0,1{4,3} t1{4,3} t1,2{4,3} {3,4} t0,2{4,3} t0,1,2{4,3} s{4,3} h{4,3} h1,2{4,3}
はんせい多面体ためんたいてき对偶
node_f1 4 node 3 node  node_f1 4 node_f1 3 node  node 4 node_f1 3 node  node 4 node_f1 3 node_f1  node 4 node 3 node_f1  node_f1 4 node 3 node_f1  node_f1 4 node_f1 3 node_f1  node_fh 4 node_fh 3 node_fh  node_fh 4 node 3 node  node 4 node_fh 3 node_fh 
V4.4.4 V3.8.8 V3.4.3.4 V4.6.6 V3.3.3.3 V3.4.4.4 V4.6.8 V3.3.3.3.4 V3.3.3 V3.3.3.3.3

せいじゅう面体めんていざいつぶせうえあずか其它いち系列けいれつてき正三角形せいさんかっけい镶嵌{3,n}一系列的五阶正镶嵌{n,5}あい关联:

多面体ためんたい おうしき镶嵌 そうきょく镶嵌

{3,2}

{3,3}

{3,4}

{3,5}

{3,6}

{3,7}

{3,8}

{3,9}
...
{3,∞)
球面きゅうめん鑲嵌 そう曲面きょくめん鑲嵌

{2,5}
node_1 2 node 5 node 

{3,5}
node_1 3 node 5 node 

{4,5}
node_1 4 node 5 node 

{5,5}
node_1 5 node 5 node 

{6,5}
node_1 6 node 5 node 

{7,5}
node_1 7 node 5 node 

{8,5}
node_1 8 node 5 node 
...
{∞,5}
node_1 infin node 5 node 

せいじゅう面体めんていさんほしがたせい多面体ためんたいゆうちゃくしょうどうてき顶点はいぬの。其中あずかだいじゅう面体めんてい还有しょうどうてき棱排ぬの

图像
だいじゅう面体めんてい

小星こぼしがたじゅう面体めんてい

だいじゅう面体めんてい
こうかつ斯特-すすむ肯符ごうえいCoxeter-Dynkin diagram node_1 5 node 5 rat d2 node  node 5 node 5 rat d2 node_1  node_1 3 node 5 rat d2 node 

虽然よし于正じゅう面体めんていてきめんかくふとしだい(约138.189685°>120°),いん此正じゅう面体めんてい不可能ふかのうみつさんおう几里とくそらただし它可以密铺适とうてきそうきょくそらしょう三阶正二十面体堆砌えいIcosahedral honeycombまいじょう棱处ゆう三个正二十面体相交,まい个顶てん处有12个正じゅう面体めんていしょう交,いん顶点图これせいじゅう面体めんていほどこせ莱夫符号ふごう{3,5,3},四个三维双曲空间中的せいうずたかみぎりこれいち


这里わが们用庞加莱圆盘模がたうえてき线架らい表示ひょうじ它,中心ちゅうしんてきせい十面体被涂上了颜色。
類別るいべつ かしわひしげ立體りったい 卡塔らん立體りったい
種子しゅし
{3,3}

{4,3}

{3,4}

{5,3}

{3,5}

aC

aD
たおせかく
cT

cC

cOえいChamfered octahedron

cD

cI

caC

caD

應用おうよう

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じゅうめんてき骰子さいころ
電子でんし顯微鏡けんびきょう觀察かんさつてききむ原子げんし
γがんま-硼的結構けっこう

よし於正十面體非常均勻,且有20めんいん適合てきごう作成さくせい骰子さいころ

ざい生物せいぶつがくちゅう

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噬菌たい

ぼう病毒びょうどく,如疱疹病毒びょうどくだく病毒びょうどくせん病毒びょうどく噬菌たいひとしよう有正ありまさじゅう面體めんていてきころもから[2][3]ざいゆう些細ささいきんちゅうかえ發現はつげん具有ぐゆうじゅう面體めんてい形狀けいじょうてき各種かくしゅ細菌さいきんてき胞器[4]じゅう面體めんていてきからつつみじゅう不穩ふおんてい的中てきちゅうあいだ產物さんぶつ,該殼よしBMC結構けっこういきえいBMC domainてき不同ふどう蛋白質たんぱくしつ構成こうせい

1904ねんおん斯特·うみかつ發表はっぴょうりょういち放射ほうしゃちゅうてき種類しゅるい包括ほうかつCircogoniaじゅう面體めんていCircogonia icosahedra),其骨てき形狀けいじょうぞういちせいじゅう面體めんてい

參考さんこう文獻ぶんけん

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  1. ^ Weisstein, Eric W. (编). Icosahedral group. at MathWorld--A Wolfram Web Resource. Wolfram Research, Inc. えい语). 
  2. ^ C. Michael Hogan. 2010. Virus. Encyclopedia of Earth. National Council for Science and the Environment页面そん档备份そん互联网档あん). eds. S. Draggan and C. Cleveland
  3. ^ そん副本ふくほん. [2005-06-25]. (原始げんし内容ないようそん档于2006-03-25). 
  4. ^ Bobik, T.A., Bacterial Microcompartments, Microbe (Am. Soc. Microbiol.), 2007, 2: 25–31, (原始げんし内容ないようそん档于2013-07-29) 

外部がいぶ連結れんけつ

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