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菱形十二面體


RhombicDodecahedronSolidWireframeNet

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(第一)菱形十二面體是 立方八面體對偶多面體 (Holden 1971, p. 55)。它有時也被稱為菱面體十二面體 (Cotton 1990),並且在需要將其與 Bilinski 十二面體 (Bilinski 1960, Chilton and Coxeter 1963) 區分開來時,可能會包含“第一”。上面展示了它的圖形,以及線框版本和一個可用於其構建的 網格

它是 Wenninger 對偶 W_(11)

菱形十二面體在 Wolfram 語言 中實現為PolyhedronData["RhombicDodecahedron"].

菱形十二面體出現在右上角,作為 M. C. Escher 1948 年木刻版畫“星星” (Forty 2003, Plate 43) 中的多面體“星星”之一。

菱形十二面體的 14 個頂點由 12 個 菱形 連線而成,尺寸如下圖所示,其中

alpha=2cot^(-1)sqrt(2)
(1)
=cos^(-1)(1/3)
(2)
 approx 70.53 degrees
(3)
beta=2tan^(-1)sqrt(2)
(4)
 approx 109.47 degrees.
(5)
RhombicDodecRhombus
Jack
RhombicJack
RhombicDodecahedronCube

菱形十二面體可以透過在一箇中心立方體的面上放置六個立方體,以金屬“傑克”的配置(左圖)構建而成。然後,將外部立方體的中心與中心立方體的頂點連線起來,即可得到菱形十二面體(中圖)。在邊長為單位長度的 立方體 的每個面上貼上高度為 1/2 的 正方錐體,即可得到菱形十二面體(右圖;Brückner 1900, p. 130;Steinhaus 1999, p. 185)。

RhombicDodecahedronCubeOctahedron

連線菱形十二面體的長對角線(上圖中藍色所示)會得到 八面體 的邊,而短對角線則會得到 立方體 的邊(紅色)。

Solids inscribed in a rhombic dodecahedron

更具體地說,立方體八面體星形八面體 可以內接於菱形十二面體的頂點 (E. Weisstein, Dec. 25, 2009)。

RhombicDodecahedronConvexHulls

菱形十二面體是 立方體-八面體複合體 和第一個 立方八面體星狀體凸包

如果菱形十二面體沿著三個連續的面對角線鉸接成六個正方錐體,則所得模型可以摺疊成一個立方體 (Wells 1991)。菱形十二面體的一種可能的構造稱為 Bauspiel。它也可以透過將單位邊長的 立方體 增廣 一個高度為 1/2 的錐體來構造。

菱形十二面體是 帶狀多面體空間填充多面體 (Steinhaus 1999, p. 185)。頂點由 (+/-1, +/-1, +/-1), (+/-2, 0, 0), (0, +/-2, 0), (0, 0, +/-2) 給出。

CubeOctahedronPoints
CubeOctahedronRhombs

在上面繪製的點中 相交立方體-八面體複合體 的邊是 菱形 的對角線(左圖),而 12 個 菱形 形成菱形十二面體(中心圖;Ball 和 Coxeter 1987)。立方八面體 可以內接於菱形十二面體(右圖;Steinhaus 1999, p. 206)。

菱形十二面體有三種星狀體。

HauyRhombicDodecahedron

菱形十二面體可以使用 Haűy 構造 構建。Haűy 菱形十二面體數

 HRhoDod_n=(2n-1)(8n^2-14n+7)
(6)

給出了一種計算菱形十二面體 體積 的方法,

V=lim_(n->infty)HRhoDod_n(a/(nsqrt(3)))^3
(7)
=(16)/9sqrt(3)a^3
(8)

(Steinhaus 1999)。單位邊長的菱形十二面體的 表面積

 S=8sqrt(2),
(9)

其慣性張量為

 I=[1/3Ma^2 0 0; 0 1/3Ma^2 0; 0 0 1/3Ma^2].
(10)

另請參閱

Bauspiel, Bilinski 十二面體, 立方體-八面體複合體, 十二面體, 伸長十二面體, Haűy 構造, 五角十二面體, 菱形十二面體星狀體, 菱形三十面體, 菱形, 球體堆積, 施泰因梅茨立體, 三角十二面體, 帶狀多面體

使用 探索

參考文獻

Ball, W. W. R. 和 Coxeter, H. S. M. Mathematical Recreations and Essays, 13th ed. New York: Dover, p. 137, 1987.Bilinski, S. "Über die Rhombenisoeder." Glasnik 15, 251-263, 1960.Brückner, M. Vielecke under Vielflache. Leipzig, Germany, 1900.Chilton, B. L. 和 Coxeter, H. S. M. "Polar Zonohedra." Amer. Math. Monthly 70, 946-951, 1963.Cotton, F. A. Chemical Applications of Group Theory, 3rd ed. New York: Wiley, p. 62, 1990.Cundy, H. 和 Rollett, A. "Rhombic Dodecahedron. V(3.4)^2." §3.8.1 in Mathematical Models, 3rd ed. Stradbroke, England: Tarquin Pub., p. 120, 1989.Escher, M. C. "Stars." Wood engraving. 1948. http://www.mcescher.com/Gallery/back-bmp/LW359.jpg.Forty, S. M.C. Escher. Cobham, England: TAJ Books, 2003.Grünbaum, B. "Parallelogram-Faced Isohedra with Edges in Mirror-Planes." Disc. Math. 221, 93-100, 2000.Holden, A. Shapes, Space, and Symmetry. New York: Columbia University Press, p. 55, 1971.Steinhaus, H. Mathematical Snapshots, 3rd ed. New York: Dover, pp. 185-186, 1999.Wells, D. The Penguin Dictionary of Curious and Interesting Geometry. London: Penguin, pp. 215-216, 1991.Wenninger, M. J. Dual Models. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 19, 21, and 34, 1983.

請引用本文為

Weisstein, Eric W. "菱形十二面體。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/RhombicDodecahedron.html

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