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四面體 2-複合體


Tetrahedron2Compounds

存在許多由兩個正四面體組成的吸引人的複合體。最對稱的排列是以外殼為星狀八面體(左圖)的排列,而另一種吸引人的排列是透過取四面體 5-複合體(Cundy 和 Rollett 1989)的兩個相對的四面體而產生的。

第一個四面體 2-複合體的頂點位於等邊增廣立方體(即,面被向外指向的方錐形帽替換的立方體)和埃舍爾立體的頂點之中。

這些複合體在 Wolfram 語言中實現為PolyhedronData[{"TetrahedronTwoCompound", n}] for n=1, 2.

Tetrahedron2CompoundsAndDuals

上面展示了這些四面體 2-複合體及其對偶和公共中球

Tetrahedron2CompoundsIntersectionsAndConvexHulls

上面展示了這些複合體的公共實體和凸包。第一個複合體的內部是一個正八面體,第二個複合體的內部具有丟勒立體的連通性,而第一個複合體的凸包是一個立方體

Tetrahedron2-CompoundNet

第二個複合體由兩個四面體組成,其中一個四面體圍繞穿過其共同質心的平面垂直翻轉。然後,其中一個四面體旋轉一個角度

 alpha=1/2cos^(-1)[1/8(3sqrt(2)+sqrt(10))]
(1)

z-軸旋轉,使其底面頂點與與這兩個四面體共享頂點的十二面體的頂點重合。該複合體可以透過從一個基本四面體開始構建,在一個頂點周圍放置一個“帽”,然後在對面貼上一個三角錐體。

Tetrahedron5CompoundFace
Tetrahedron5CompoundHook

對於內接於單位邊長十二面體的四面體 2-複合體,四面體邊長將為

 s=sqrt(3+sqrt(5)).
(2)

帽的位置、大小和方向在上面的圖中說明,其中

d=1/8sqrt(23-3sqrt(5))
(3)
h=1/8sqrt(3(3+sqrt(5)))
(4)
l_1=1/2sqrt(1/5(3-sqrt(5)))
(5)
l_2=1/2sqrt(2)
(6)
l_3=1/2sqrt(3+sqrt(5))
(7)
l_4=1/5sqrt(10)
(8)
l_5=sqrt(1/5(7+3sqrt(5))).
(9)

帽的邊長和角度由下式給出

beta=cos^(-1)(1/4sqrt(7-3sqrt(5))) approx 82.2388 degrees
(10)
s_1=1/2(3-sqrt(5))
(11)
s_2=sqrt(7-3sqrt(5))
(12)
s_3=sqrt(3-sqrt(5))
(13)
s_4=sqrt(3+sqrt(5))
(14)
s_5=1/2(5-sqrt(5)).
(15)

另請參閱

多面體複合體, 正四面體

使用 探索

參考文獻

Cundy, H. 和 Rollett, A. '十二面體中的五個四面體。' 《Mathematical Models, 3rd ed.》§3.10.8。Stradbroke, England: Tarquin Pub., pp. 139-141, 1989。

請這樣引用

Weisstein, Eric W. "四面體 2-複合體。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/Tetrahedron2-Compound.html

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