在幾何學中,截半立方體是一種十四面體,由八個三角形與六個正方形組成,具有14個面、12個頂點以及24條邊。是一種阿基米德立體,屬於半正多面體和擬正多面體。其對偶多面體為菱形十二面體。
性質
截半立方體具有十二個結構相等的頂點,皆為兩個三角形與兩個正方形的公共頂點、24個結構相等的稜,相鄰面皆為三角形與正方形,兩面角為反正割負根號三,因此也稱為截半八面體。
截半立方體每六條棱可以成為一個正六邊形,共有四個獨立的六邊形。
座標
一個邊長為2的平方根的截半立方體,其頂點座標位於(0, ±1, ±1)、(±1, 0, ±1)、(±1, ±1, 0)的全排列。
體積與表面積
表面積(6 + 2\sqrt{3})~a^2,體積{5\over3}\sqrt{2}~a^3,其中a是該截半立方體的邊長。
:表面積 = (6 + 2\sqrt{3})~a^2\approx 9.4641~a^2
:體積 = {5\over3}\sqrt{2}~a^3\approx 2.3570~a^3
作法
截半立方體的作法有兩種,一種由立方體出發,另外一種由正八面體出發,同樣都是透過截半變換來構造。從立方體出發的方法為:將立方體的八個頂點切到一半就可以得到一個截半立方體,而從正八面體出發的作法一樣是將頂點切到一半:將正八面體的六個頂點切到一半就可以得到一個截半立方體。
截半立方體的康威多面體記號為aC或aO,由於截半變換的性質,對偶後結伴得到相同結果,即 a = ad ,因此可以得到 aC (截半立方體) = adC = a(dC) = aO (截半八面體)。
另外也可以由編號3的詹森多面體,J3——三角帳塔組成,兩個相反並交錯堆疊,稱為異相雙三角帳塔,而另外一種叫做同相雙三角帳塔,也是一種詹森多面體,編號J27。
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其他名稱
*平行十四面體(),在英語中,Heptaparallelohedron指的是有七組平行面的多面體,Hepta-代表七,Parallelo-代表平行,類似的命名方式例如Parallelogram,指平行四邊形。Heptaparallelohedron一詞巴克敏斯特·富勒首次使用代表截半立方體。
**富勒將「」一詞,應用於這種形狀,並用在早期的戴美克森氏地圖投影中,他也把它稱為“向量平衡組”。
*在Oh對稱性中,可以稱為截半立方體或截半八面體 ()。
*在Td對稱性中,可以稱為四面體。
*在D3d對稱性中,可以稱為異相雙三角帳塔。
正交投影
球面鑲嵌
相關多面體及鑲嵌
也可以由倒角立方体經過特殊的切割方式而得。在切割成截半立方體之前可以得到一些不同的多面體,例如:
截半立方體圖
在圖論的數學領域中,與截半立方體相關的圖為截半立方體圖,是截半立方體之,是一種。其共有12個頂點和24條稜,且是的。
其他領域
參見
*截半二十面体
*小斜方截半立方体
*大斜方截半立方体 (截角的截半立方體)
參考文獻
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- (Section 3-9)
外部連結
*
*[http://www.mathconsult.ch/showroom/unipoly/ The Uniform Polyhedra]
*[http://www.georgehart.com/virtual-polyhedra/vp.html Virtual Reality Polyhedra] The Encyclopedia of Polyhedra
*
*[http://www.dr-mikes-math-games-for-kids.com/polyhedral-nets.html?net=dYI7PStK037OedkFHPiwHK2fbnxjxylGZCjWfNh0UwMgy82zEaWFzVL3PBfYB9SDz8RMvhNkpb8sS9R&name=Cuboctahedron#applet Editable printable net of a Cuboctahedron with interactive 3D view]
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