截角立方体
在幾何學中,截角立方体是一種十四面體,由八個正三角形與六個正八邊形組成,具有14個面、24個頂點以及36條邊。是一種阿基米德立體[1],屬於半正多面體。其對偶多面體為三角化八面體。
(按這裡觀看旋轉模型) | |||||
類別 | 半正多面體 | ||||
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對偶多面體 | 三角化八面體 | ||||
識別 | |||||
名稱 | 截角立方体 | ||||
參考索引 | U09, C21, W8 | ||||
鮑爾斯縮寫 | tic | ||||
數學表示法 | |||||
考克斯特符號 | |||||
施萊夫利符號 | t{4,3} | ||||
威佐夫符號 | 2 3 | 4 | ||||
康威表示法 | tC | ||||
性質 | |||||
面 | 14 | ||||
邊 | 36 | ||||
頂點 | 24 | ||||
歐拉特徵數 | F=14, E=36, V=24 (χ=2) | ||||
組成與佈局 | |||||
面的種類 | 正三角形 正八邊形 | ||||
面的佈局 | 8個{3} 6個{8} | ||||
頂點圖 | 3.8.8 | ||||
對稱性 | |||||
對稱群 | Oh群 | ||||
特性 | |||||
- | |||||
圖像 | |||||
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性質
截角立方體是一種適當截角的立方體。截角時確定了截面的邊與沒截到的長度等長,因此會形成正八邊形。過度截角到最後會變成截半立方體。
正交投影
截角立方體具有五個特殊正交投影,可分為三大類:以頂點為中心、以邊緣為中心(稜)、以及以面為中心。以頂點為中心僅有一種,以邊緣(稜)為中心有兩種:以三角形-八邊形邊為中心和以八邊形-八邊形邊為中心;以面為中心也是兩種:以三角形面為中心以及以八邊形面為中心。最後兩個對應B2和A2考克斯特平面。
建立方式 | 頂點 | 邊 3-8 |
邊 8-8 |
面 八邊形 |
面 三角形 |
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截角立方體 | |||||
三角化八面體 (對偶多面體) |
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投影 對稱性 |
[2] | [2] | [2] | [4] | [6] |
分解
截角立方體可以分割成一個中央立方體、周圍六個四角帳塔跟角落八個正四面體。這種結構也可以在大斜方截半立方體堆砌中發現,其具有立方體、正四面體以及小斜方截半立方體的胞。
這種分解方式去除兩個四角帳塔和中間的立方體可以用來構造斯圖爾特環形所有正的面,這種「被挖空的」立方體有16個三角形,正方形12,和4個八邊形[3][4]。
相關多面體及鑲嵌
截角立方體是立方體經過截角變換後的結果,與立方體相關的多面體還有:
对称性: [4,3], (*432) | [4,3]+, (432) | [1+,4,3], (*332) | [4,3+], (3*2) | ||||||
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{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} |
半正多面体的对偶 | |||||||||
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 |
變異對稱
此多面體的拓撲結構屬於考克斯特對稱群[n,3]構成的一系列頂點配置為(3.2n.2n)和n.8.8的均勻截角多面體和鑲嵌家族的一部分。
截角立方體的面組成方式是一個正八邊形與正三角形交錯組成。同樣由正多邊形與正三角形交錯組成的多面體或鑲嵌圖包括:
對稱性 *n32 [n,3] |
球面鑲嵌 | 歐氏鑲嵌 | 緊湊雙曲 | 非緊雙曲 | ||||
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*232 [2,3] |
*332 [3,3] |
*432 [4,3] |
*532 [5,3] |
*632 [6,3] |
*732 [7,3] |
*832 [8,3]... |
*∞32 [∞,3] | |
截角鑲嵌 | ||||||||
頂點 | 3.4.4 | 3.6.6 | 3.8.8 | 3.10.10 | 3.12.12 | 3.14.14 | 3.16.16 | 3.∞.∞ |
三角化 鑲嵌 |
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頂點 | V3.4.4 | V3.6.6 | V3.8.8 | V3.10.10 | V3.12.12 | V3.14.14 | V3.16.16 | V3.∞.∞ |
如上所述,截角立方體的面組成方式是一個正八邊形與正三角形交錯組成。另外一種就是視為正八邊形與其他正多邊形交錯組成。具有此性質的多面體或鑲嵌圖包括:
對稱性 *n42 [n,4] |
球面鑲嵌 | 歐氏鑲嵌 | 緊湊雙曲鑲嵌 | 仿緊雙曲鑲嵌 | ||||
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*242 [2,4] |
*342 [3,4] |
*442 [4,4] |
*542 [5,4] |
*642 [6,4] |
*742 [7,4] |
*842 [8,4]... |
*∞42 [∞,4] | |
截角 圖 |
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頂點 | 2.8.8 | 3.8.8 | 4.8.8 | 5.8.8 | 6.8.8 | 7.8.8 | 8.8.8 | ∞.8.8 |
n-角化 圖 |
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頂點 | V2.8.8 | V3.8.8 | V4.8.8 | V5.8.8 | V6.8.8 | V7.8.8 | V8.8.8 | V∞.8.8 |
參考文獻
- Cromwell, P. Polyhedra, CUP hbk (1997), pbk. (1999). Ch.2 p.79-86 Archimedean solids
- Weisstein, Eric W. (编), , , at MathWorld--A Wolfram Web Resource,Wolfram Research, Inc. (英语)
- B. M. Stewart, Adventures Among the Toroids (1970) ISBN 978-0-686-11936-4
- . [2016-01-29]. (原始内容存档于2016-02-04).
- Williams, Robert. . Dover Publications, Inc. 1979. ISBN 0-486-23729-X. (Section 3-9)
- Cromwell, P. Polyhedra, CUP hbk (1997), pbk. (1999). Ch.2 p.79-86 Archimedean solids
外部連結
- 埃里克·韦斯坦因, 截角立方体 (參閱阿基米德立體) 於MathWorld(英文)
- Klitzing, Richard. . bendwavy.org.
- Editable printable net of a truncated cube with interactive 3D view (页面存档备份,存于)
- The Uniform Polyhedra (页面存档备份,存于)
- Virtual Reality Polyhedra (页面存档备份,存于) www.georgehart.com: The Encyclopedia of Polyhedra
- VRML model (页面存档备份,存于)
- Conway Notation for Polyhedra (页面存档备份,存于) Try: "tC"
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