大五角化十二面體
在幾何學中,大五角化十二面體(Great pentakis dodecahedron)是一種非凸等面多面體,由60個全等且互相相交的等腰三角形面組成,是均勻多面體——小星形截角十二面體的對偶多面體[1],可由大十二面體經向內五角化變換構成。由於其對偶多面體小星形截角十二面體有通過非常接近整體幾何中心的面,因此導致其外觀有非常銳利的尖角。整個立體共有12個這種尖角,若只考慮這些尖角,整個立體可以視為由正十二面體的每個面上加入錐高非常高的五角錐來構成這些尖角,因此這個立體也可以視為五角化十二面體的一種變體。
類別 | 均勻多面體對偶 星形多面體 | |
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對偶多面體 | 小星形截角十二面體 | |
識別 | ||
名稱 | 大五角化十二面體 | |
參考索引 | DU58 | |
數學表示法 | ||
考克斯特符號 | ||
性質 | ||
面 | 60 | |
邊 | 90 | |
頂點 | 24 | |
歐拉特徵數 | F=60, E=90, V=24 (χ=-6) | |
組成與佈局 | ||
面的種類 | 60個銳角等腰三角形 | |
對稱性 | ||
對稱群 | Ih, [5,3], *532 | |
特性 | ||
等面、非凸 | ||
圖像 | ||
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性質
大五角化十二面體由60個面、90條邊和24個頂點組成[2][3],是一種六十面體。其具有互相相交的面,是一種複雜多面體,但其僅有面互相相交,其所有面都是凸多邊形[2]。
外觀
大五角化十二面體的外觀與在正十二面體的每個面上疊上錐高非常高、非常尖銳的五角錐相同,但若只是在正十二面體的每個面上疊上五角錐這樣的結構與大五角化十二面體的拓撲結構並不相同,大五角化十二面體除了露在立體外部可見的12個尖銳角之外,還有12個頂點隱沒在立體內部[4],這12個頂點在立體內部與等腰三角形的底邊形成一個正二十面體,若檢視每個疊上的錐體之底面的配置,則在立體內部由等腰三角形底邊構成的結構可以視為一個大十二面體,這些頂點都是10個等腰三角形底角的公共頂點,頂點圖為施萊夫利符號計為{10/3}的十角星,對應其對偶多面體的十角星面,而這個立體露在外部的12個尖角則對應其對偶多面體的五邊形面,因此,大五角化十二面體的對偶多面體是一個由12個十角星和12個五邊形組成的多面體[5]。
相關多面體
在外觀上,大五角化十二面體形似在正十二面體的每個面上疊上錐高非常高的五角錐所構成的立體,依照不同的錐高可以得到不同的立體。
圖像 | 名稱 | 加入錐體的方式 | 錐高 |
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複合大三角六邊形二十面體凹五角錐十二面體 | 加入倒五角錐並從另外一側穿出 | ||
凹五角錐十二面體 | 加入倒五角錐 | ||
正十二面體 | 原始形狀 | 0 | |
五角化十二面體 | 加入到能使所有二面角等角的高度 | 0.251[7]
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菱形三十面體 | 加入到面兩兩共面的高度 | 0.425[7]
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小星形十二面體 | 1.37638 | ||
大五角化十二面體 | 這些看似疊在正二十面體表面的錐體實際上其底面在可見的正十二面體內部構成一個大十二面體。 |
參考文獻
- Eric W. Weisstein. . 密西根州立大學圖書館. 1999-05-25.
- . bulatov.org. [2023-02-24]. (原始内容存档于2023-02-24).
- . gratrix.net. [2023-02-27]. (原始内容存档于2021-04-01).
- . dmccooey.com. [2023-02-23]. (原始内容存档于2022-12-23).
- Andrew Weimholt. . polytope.net. [2019-10-05]. (原始内容存档于2018-07-02).
- . dmccooey.com. [2023-02-25]. (原始内容存档于2023-02-25).
- Livio Zefiro; Maria Rosa Ardig. . mi.sanu.ac.rs. [2021-07-22]. (原始内容存档于2021-05-06).
- Weisstein, Eric W. (编). . at MathWorld--A Wolfram Web Resource. Wolfram Research, Inc. (英语).
參考書目
- Wenninger, Magnus, , Cambridge University Press, 1983, ISBN 978-0-521-54325-5, MR 0730208
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