Дельтаедри


Дельтаэдр — це багатогранник, всі грані якого є правильними трикутниками. Назву взято від грецької великої літери дельта (), яка має форму рівностороннього трикутника. Існує нескінченно багато дельтаедрів, але з них лише вісім опуклі, і вони мають 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 і 20 гранейШаблон:Sfn.
Нижче перелічено числа граней, ребер і вершин для кожного з восьми дельтаедрів.
Опуклі дельтаедри
Всього існує 8 опуклих дельтаедрів[1], 3 з яких є платоновими тілами, а 5 — багатогранниками Джонсона.
У дельтаедра з 6 гранями деякі вершини мають ступінь 3, а деякі — ступінь 4. У дельтаедрів з 10, 12, 14 і 16 гранями деякі вершини мають ступінь 4, а деякі — ступінь 5. Ці п'ять неправильних дельтаедрів належать до класу правильногранних багатогранників — опуклих багатогранників з гранями у вигляді правильних багатокутників.
Не існує опуклого дельтаедра з 18 гранямиШаблон:Sfn. Однак Шаблон:Не перекладено є прикладом октаедра, який можна зробити опуклим з 18 неправильними гранями, або з двома наборами по три рівносторонніх трикутники, що лежать в одній площині.
| Правильні дельтаедри | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Назва | Зображення | Кількість вершин |
Кількість ребер |
Кількість граней |
Конфігурація вершини |
Група симетрії |
| Правильний тетраедр | 4 | 6 | 4 | 4 × 33 | Td, [3,3] | |
| Правильний октаедр (чотирикутна біпіраміда) | 6 | 12 | 8 | 6 × 34 | Oh, [4,3] | |
| Правильний ікосаедр | 12 | 30 | 20 | 12 × 35 | Ih, [5,3] | |
| Дельтаедри Джонсона | ||||||
| Трикутна біпіраміда | 5 | 9 | 6 | 2 × 33 3 × 34 |
D3h, [3,2] | |
| П'ятикутна біпіраміда | 7 | 15 | 10 | 5 × 34 2 × 35 |
D5h, [5,2] | |
| Кирпатий двоклиноїд | 8 | 18 | 12 | 4 × 34 4 × 35 |
D2d, [2,2] | |
| Тричі нарощена трикутна призма | 9 | 21 | 14 | 3 × 34 6 × 35 |
D3h, [3,2] | |
| Скручено-подовжена чотирикутна біпіраміда | 10 | 24 | 16 | 2 × 34 8 × 35 |
D4d, [4,2] | |
Нестрого опуклі випадки
Існує нескінченно багато дельтаедрів з копланарними (належними одній площині) трикутниками. Якщо множини копланарних трикутників вважати однією гранню, можна нарахувати менше граней, ребер і вершин. Копланарні трикутні грані можуть бути злиті в ромбічні, трапецієподібні, шестикутні або інші рівносторонні багатокутні грані. Кожна грань має бути опуклим поліамондом, таким як
,
,
,
,
,
,
і
, …[2]
Деякі невеликі приклади
| Малюнок | Назва | Граней | Ребер | Вершин | Конфігурації вершин | Група симетрії |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Шаблон:Не перекладено Нарощення 1 тетр. + 1 окт. |
10 |
15 | 7 | 1 × 33 3 × 34 3 × 35 0 × 36 |
C3v, [3] | |
| 4 3 |
12 | |||||
| Шаблон:Не перекладено Нарощення 2 тетр. + 1 окт. |
12 |
18 | 8 | 2 × 33 0 × 34 6 × 35 0 × 36 |
C3v, [3] | |
| 6 |
12 | |||||
| Нарощення 2 тетр. + 1 окт. |
12 |
18 | 8 | 2 × 33 1 × 34 4 × 35 1 × 36 |
C2v, [2] | |
| 2 2 2 |
11 | 7 | ||||
| Трикутна зрізана піраміда Нарощення 3 тетр. + 1 окт. |
14 |
21 | 9 | 3 × 33 0 × 34 3 × 35 3 × 36 |
C3v, [3] | |
| 1 3 1 |
9 | 6 | ||||
| Шаблон:Li Нарощення 2 тетр. + 2 окт. |
16 |
24 | 10 | 0 × 33 4 × 34 4 × 35 2 × 36 |
D2h, [2,2] | |
| 4 4 |
12 | 6 | ||||
| Тетраедр Нарощення 4 тетр. + 1 окт. |
16 |
24 | 10 | 4 × 33 0 × 34 0 × 35 6 × 36 |
Td, [3,3] | |
| 4 |
6 | 4 | ||||
| Нарощення 3 тетр. + 2 окт. |
18 |
27 | 11 | 1 × 33 2 × 34 5 × 35 3 × 36 |
D2h, [2,2] | |
| 2 1 2 2 |
14 | 9 | ||||
| Шаблон:Не перекладено | 18 |
27 | 11 | 0 × 33 2 × 34 8 × 35 1 × 36 |
C2v, [2] | |
| 12 2 |
22 | 10 | ||||
| Шаблон:Не перекладено Нарощення 6 тетр. + 2 окт. |
20 |
30 | 12 | 0 × 33 3 × 34 6 × 35 3 × 36 |
D3h, [3,2] | |
| 2 6 |
15 | 9 | ||||
| Трискатний купол Нарощення 4 тетр. + 3 окт. |
22 |
33 | 13 | 0 × 33 3 × 34 6 × 35 4 × 36 |
C3v, [3] | |
| 3 3 1 1 |
15 | 9 | ||||
| Трикутна біпіраміда Нарощення 8 тетр. + 2 окт. |
24 |
36 | 14 | 2 × 33 3 × 34 0 × 35 9 × 36 |
D3h, [3] | |
| 6 |
9 | 5 | ||||
| Шестикутна антипризма | 24 |
36 | 14 | 0 × 33 0 × 34 12 × 35 2 × 36 |
D6d, [12,2+] | |
| 12 2 |
24 | 12 | ||||
| Зрізаний тетраедр Нарощення 6 тетр. + 4 окт. |
28 |
42 | 16 | 0 × 33 0 × 34 12 × 35 4 × 36 |
Td, [3,3] | |
| 4 4 |
18 | 12 | ||||
| Шаблон:Не перекладеноОктаедр Нарощення 8 тетр. + 6 окт. |
32 |
24 | 18 | 0 × 33 12 × 34 0 × 35 6 × 36 |
Oh, [4,3] | |
| 8 |
12 | 6 |
Неопуклі дельтаедри
Неопуклих і тороїдальних дельтаедрів існує нескінченно багато.
Приклад дельтаедра з самоперетинами граней:
- Великий ікосаедр — тіло Кеплера — Пуансо, з 20 трикутниками, що перетинаються
Інші неопуклі дельтаедри можна отримати шляхом додавання пірамід до граней всіх 5 правильних багатогранників:
| Триакістетраедр | Тетракісгексаедр | Триакісоктаедр (stella octangula) |
Пентакісдодекаедр | Триакісікосаедр |
|---|---|---|---|---|
| 12 трикутників | 24 трикутників | 60 трикутників | ||
Інші нарощення тетраедрів:
| 8 трикутників | 10 трикутників | 12 трикутників |
|---|
Також шляхом додавання до граней перекинутих пірамід:
Шаблон:Не перекладено |
![]() Тороїдальний дельтаедр |
| 60 трикутників | 48 трикутників |
|---|
Примітки
Література
- Шаблон:Стаття (Автори показали, що існує тільки 8 опуклих дельтаедрів.)
- Шаблон:Стаття
