Кубовидный

Из Википедии, бесплатной энциклопедии

В геометрии кубоид это четырёхгранный выпуклый шестигранник ( многогранник с шестью гранями). «Кубоид» означает «подобный кубу » в смысле выпуклого твердого тела, которое можно преобразовать в куб, регулируя длину его ребер и/или углы между соседними гранями . На общематематическом языке кубоид — это выпуклый многогранник, график многогранника которого такой же, как у куба. [1] [2]

Особым случаем кубоида является прямоугольный кубоид с шестью прямоугольными гранями и смежными гранями, встречающимися под прямым углом . Особым случаем прямоугольного кубоида является куб с шестью квадратными гранями и смежными гранями, встречающимися под прямым углом. [1] [3]

Наряду с прямоугольными кубоидами любой параллелепипед кубоидом этого типа является , а также усеченный прямоугольный квадрат (форма, образованная усечением вершины правильной квадратной пирамиды ).

Пытаясь классифицировать кубоиды по их симметрии, С. А. Робинсон обнаружил, что существует по крайней мере 22 различных случая, «из которых лишь около половины знакомы по формам предметов повседневного обихода». [4]

Числа F граней, V вершин = и E ребер любого выпуклого многогранника связаны формулой Эйлера : F + V E 2 .

В случае кубоида эта формула дает: 6 + 8 - 12 = 2 ;
то есть, как и куб, кубоид имеет шесть граней, восемь вершин и двенадцать ребер.

Галерея [ править ]

Некоторые известные кубоиды
( четырехгранные выпуклые шестигранники 8 вершин и 12 ребер каждый)
Изображение Имя Лица Группа симметрии
Куб 6 одинаковых квадратов О ч , [4,3], (*432)
заказать 48
Трехугольный трапецоэдр 6 равны ромбов Д , [2 + ,6], (2*3)
заказать 12
Прямоугольный кубоид 3 пары прямоугольников Д 2h , [2,2], (*222)
заказать 8
Правая ромбическая призма 1 пара ромбов,
4 одинаковых квадрата
Правый квадратный кусок 2 несовпадающих квадрата
4 равные равнобедренные трапеции
С , [4], (*44)
заказать 8
Скрученный тригональный трапецоэдр 6 одинаковых скрученных воздушных змеев Д 3 , [2,3] + , (223)
заказать 6
Правая равнобедренно-трапециевидная призма 1 пара равнобедренных трапеций;
1 , 2 или 3 (конгруэнтных) квадрата(а)
?, ?, ?
заказать 4
Ромбоэдр 3 пары ромбов С я , [2 + ,2 + ], (×)
заказ 2
Параллелепипед 3 пары параллелограммов

Примечание:
Существуют шестигранники с четырехугольными гранями, которые не являются выпуклыми .

Пример шестигранника с четырехугольной гранью невыпуклого (также с 8 вершинами и 12 ребрами)

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Перейти обратно: а б Робертсон, Стюарт Александр (1984). Многогранники и симметрия . Издательство Кембриджского университета. п. 75 . ISBN  9780521277396 .
  2. ^ Бранко Грюнбаум также использовал слово «кубовидный» для описания более общего класса выпуклых многогранников в трех или более измерениях, полученных путем склеивания многогранников, комбинаторно эквивалентных гиперкубам . Видеть: Грюнбаум, Бранко (2003). Выпуклые многогранники . Тексты для аспирантов по математике. Том. 221 (2-е изд.). Нью-Йорк: Springer-Publishing. п. 59. дои : 10.1007/978-1-4613-0019-9 . ISBN  978-0-387-00424-2 . МР   1976856 .
  3. ^ Дюпюи, Натан Феллоуз (1893). Элементы синтетической твердотельной геометрии . Макмиллан. п. 53 . Проверено 1 декабря 2018 г.
  4. ^ Робертсон, С.А. (1983). «Многогранники и симметрия». Математический интеллект . 5 (4): 57–60. дои : 10.1007/BF03026511 . МР   0746897 .