话题
搜索

柏拉图立体


多维数据集十二面体二十面体八面体四面体
立方网十二面体网二十面体网八面体网四面体网

柏拉图立体,也称为规则立体或规则多面体,包括凸多面体组成等效面一致的凸面的 有规律的多边形这样的固体正好有五种(Steinhaus 1999,第252-256页):这个立方体,十二面体,二十面体,八面体,四面体正如欧几里德在最后证明的那样的主张元素.柏拉图立体有时也被称为“宇宙人物”(克伦威尔1997),尽管这个术语有时被用来统称柏拉图立体 开普勒-庞森多面体(科克塞特1973)。

古希腊人知道柏拉图式立体,柏拉图在他的Timaeus公司约公元前350年。在这部作品中,柏拉图将四面体用“元素”火立方体用地球,这个二十面体用水八面体空气,以及十二面体用…的东西构成星座和天堂的地方(克伦威尔1997)。掠夺柏拉图,苏格兰新石器时代的人们早在一千年前就开发出了这五种固体。这些石头模型保存在牛津阿什莫尔博物馆(Atiyah和Sutcliffe)2003年)。

Schläfli(1852)证明了有六个正则体具有柏拉图性质(即。,规则多边形)四分之一维度,五个维度中有三个,所有更高维度中都有三个。然而,在这之前,他的作品(没有插图)一直鲜为人知Cayley(Schläfli 18581860)以英语部分出版。其他数学家例如,斯特林厄姆后来在1880年独立地发现了类似的结果施拉弗利的作品于1901年全部在他死后出版。

如果P(P)是一个多面体具有全等(凸)规则多边形面,然后是克伦威尔(1997年,第77-78页)表明以下语句是等效的。

1.的顶点P(P)都躺在一个.

2.所有二面角是相等的。

3.所有顶点图形有规律的多边形.

4.所有立体角是等效的。

5.所有顶点都被相同数量的面孔.

v(v)(有时表示为N_0号)是的数字多面体顶点,e(电子)(或N_1号)的数量图形边,(f)(或氮气)的数量面孔。下表给出了施拉弗利符号,威瑟夫符号和C&R符号,顶点数v(v),边缘e(电子),和面(f),点编组柏拉图固体(温宁格1989). 柏拉图立体的有序面数为4、6、8、12、20(OEISA053016号; 按照四面体、立方体、八面体的顺序,十二面体,二十面体),这也是顶点的有序数量(在有序四面体、八面体、立方体、二十面体、十二面体)。订购的编号边缘为6、12、12、30、30(OEISA063722号按照四面体的顺序,八面体=立方体,十二面体=二十面体)。

固体Schläfli符号威瑟夫符号C&R符号v(v)e(电子)(f)
立方体{4,3}|2 44^38126小时(_h)
十二面体{5,3}|2 55^3203012小时(_h)
二十面体{3,5}5|2 33^5123020小时(_h)
八面体{3,4}4|2 33^46128小时(_h)
四面体{3,3}|2 33^3464T_d(_d)

柏拉图固体的对偶是其他柏拉图固体,事实上四面体是另一个四面体.r日成为半径(inradius)对偶多面体(对应大气层内,它接触到了双面固体),罗霍成为中半径多面体及其对偶(对应于中层,它触及多面体及其对偶体的边缘),R(右)这个外半径(对应周界接触到的固体实体的顶点),以及一实体的边长。自从周界大气层内彼此是双重的,他们服从这种关系

 Rr_d=ρ^2
(1)

(Cundy和Rollett 1989年,第144页后的表二)。此外,

R(右)=1/2(r_d+sqrt(r_d^2+a^2))
(2)
=平方(rho^2+1/4a^2)
(3)
r日=(ρ^2)/(平方(ρ2+1/4a^2))
(4)
=(R^2-1/4a^2)/R
(5)
罗霍=1/2平方(2)平方(r_d^2+r_dsqrt(r_d ^2+a^2))
(6)
=平方米(R^2-1/4a^2)。
(7)

以下两个表给出了单位边长的柏拉图实体的这些距离的解析值和数值。

固体第页罗霍R(右)
立方体0.50.707110.86603
十二面体1.113521.309021.40126
二十面体0.755760.809020.95106
八面体0.408250.50.70711
四面体0.204120.353550.61237

最后,让我们A类成为地区单曲的面对,V(V)成为体积固体,以及多面体边属于单位边长。下表总结了柏拉图式的这些量固体。

固体A类V(V)
立方体11
十二面体1/4平方米(25+10平方米(5))1/4(15+7平方米(5))
二十面体1/4平方米(3)5/(12)(3+sqrt(5))
八面体1/4平方英尺(3)1/3节(2)
四面体1/4平方米(3)1/(12)平方米(2)

下表给出了二面角 阿尔法和角度贝塔被柏拉图立体的中心边缘所包围(Cundy和Rollett 1989年,第144页后的表二)。

固体阿尔法(拉德)阿尔法( 度)贝塔贝塔( 度)
立方体1/2π90cos^(-1)(1/3)70.529
十二面体成本^(-1)(-1/5平方米(5))116.565cos^(-1)(1/3sqrt(5))41.810
二十面体cos^(-1)(-1/3sqrt(5))138.190成本^(-1)(1/5sqrt(5))63.435
八面体cos^(-1)(-1/3)109.4711/2π90
四面体cos^(-1)(1/3)70.529cos^(-1)(-1/3)109.471

的数量多面体边会议地点:多面体顶点2电子/伏. TheSchläfli符号可用于指定柏拉图实体。对于面为第页-gons(表示{p}),使用q个触摸每个多面体顶点,符号为{p,q}.给定第页q个,数量多面体顶点,多面体边,和面是由提供

N_0号=(4p)/(4-(p-2)(q-2))
(8)
N_1号=(2pq)/(4-(p-2)(q-2))
(9)
氮气=(4q)/(4-(p-2)(q-2))。
(10)
柏拉图·杜阿尔斯·温宁格

上图显示了嵌入在增强的原始实体的形式,在这里选择缩放,以便双顶点躺在原始面孔的中间(Wenninger 1983,第8-9页)。

由于柏拉图立体是凸的凸面船体每一个柏拉图式的实体都是实体本身。最小曲面对于柏拉图式立体框架,伊森伯格(1992年,第82-83页)对其进行了说明。


另请参阅

阿基米德固体,加泰罗尼亚固体,詹森·索里德,开普勒-蓬索特多面体,准正多面体,均匀多面体 在数学世界课堂上探索这个主题

与Wolfram一起探索| Alpha

新型网络搜索引擎

更多需要尝试的事情:

工具书类

历代的对称性:正多面体历史的亮点〉,摘自伊夫斯圆圈(编辑J.M.Anthony)。华盛顿特区:数学。协会。美国。,第139-148页,1994年。Atiyah,M.和Sutcliffe,P.“多面体物理学、化学和几何学。"米兰J.数学。 71, 33-58,2003球,W.W。R。和H.S.科克塞特。M。“多面体。”通道5英寸数学娱乐与论文,第13版。纽约:多佛,第131-136页,1987年。本克,H。;巴赫曼,F。;Fladt,K。;和Kunle,H.(编辑)。基本原理数学,第2卷:几何。马萨诸塞州剑桥:麻省理工学院出版社,第272页,1974Beyer,W.H。(编辑)。CRC公司标准数学表,第28版。佛罗里达州博卡拉顿:CRC出版社,第128-129页,1987Bogomolny,A.“正多面体”http://www.cut-the-knot.org/do_you_know/polyhedra.shtml.布尔克,P.“柏拉图立体(3D中的规则多面体)。”http://www.swin.edu.au/stronomy/bourke/geometry/platonic/.考克塞特,小时。M。常规多元论,第三版。纽约:多佛,第1-17、93和107-112页,1973年。克里奇洛,K。订单《太空:设计源书》。纽约:维京出版社,1970年。克伦威尔,中华人民共和国。多面体。纽约:剑桥大学出版社,第51-57、66-70和77-781997页。坎迪,H.和Rollett,A。数学模型,第三版。斯特拉德布鲁克,英格兰:Tarquin Pub。,第144页后的表二,1989W.邓纳姆。旅程通过天才:伟大的数学定理。纽约:Wiley,第78-81页,1990欧几里得。第十三册这个《十三本元素书》,第二版,未删节,第三卷:第X-XIII册。纽约:多佛,1956年。加德纳,M.,《五个柏拉图固体》通道1英寸这个第二本科学美国人的数学困惑与转移书:新选集。纽约:西蒙和舒斯特,第13-23页,1961年。几何技术。“5个柏拉图固体和13个阿基米德固体。”http://www.scienceu.com/geometry/facts/solids网站/.哈里斯,J·W·。和Stocker,H.“正多面体”§4.4手册数学和计算科学。纽约:Springer-Verlag,第99-101页,1998T·希思。A类希腊数学史,第一卷:从泰勒斯到欧几里得。纽约:多佛,第162页,1981年。Hovinga,S.“规则和半规则凸多面体:一个简短的历史概述。"http://presh.com/hovinga/regularrandsemiregularconvexpolytopesashorthistoricaloverview.html.休谟,A.“正则和半正则多面体及其对偶的精确描述”计算科学技术代表。,编号130。新泽西州默里山:AT&T贝尔实验室,1986年。伊森伯格,C。这个肥皂膜和肥皂泡科学。纽约:多佛,1992年。开普勒,J。Opera Omnia,第5卷。法兰克福,第121页,1864年。科恩,西海岸。和J.R.布兰德。“正多面体”。In固体带证据的测量,第二版。纽约:Wiley,第116-119页,1948年。梅塞维,英国工程师协会。基础几何概念。纽约:多佛,1983年。Nooshin,H。;迪士尼,P.L。;和Champion,O.C。“柏拉图和阿基米德的性质多面体。“多面体构型的计算机辅助处理”中的表12.1。"通道12英寸超越立方体:空间框架和多面体的建筑(编辑J.F.Gabriel)。纽约:Wiley,第360-361页,1997年。C.S.奥美。旅游在几何中。纽约:多佛,第129-131页,1990年。帕帕斯,T.“五个柏拉图实体”这个数学的乐趣。加利福尼亚州圣卡洛斯:Wide World Publ/利乐,第39页和110-111, 1989.教育软件。.http://www.peda.com/poly网站/.斯坦豪斯,H。数学快照,第三版。纽约:多佛,第191-2011999页。罗尔斯,学士。“柏拉图和阿基米德立体——面、边、面积、顶点,角度、体积、球体比率。"http://www.intent.com/sg/polyhedra.html.罗伯逊,美国。和Carter,S.“关于柏拉图固体和阿基米德固体”J。伦敦数学。索克。 2, 125-132, 1970.Schläfli,L.“理论维尔法亨·科蒂努伊特。“未出版手稿。1852年。发布于自然保护区。 38, 1-237,1901Schläfli,L.“关于多重积分intndxdy。。。第纳尔其限制是p_1=a_1x+b_1y++h1z>0,p_2>0。。。,p_n>0x^2+y^2++z^2<1."夸脱。J.纯应用。数学。 2,269-301, 1858.Schläfli,L.“关于多重积分intndxdy。。。第纳尔其限制是p_1=a_1x+b_1y++h_1z>0,p_2>0。。。,p_n>0x^2+y^2++z^2<1."夸脱。J.纯应用。数学。 ,54-68和97-1081860年。夏普,A。几何改进:1。按大比例和精确的圆段表,以及用于查找真比例部分,从它们中求出对数的例子,存在所有底漆至1100的表,真实至61个数字。2.简明论述多基多面体或固体。伦敦:R.Mount,第87页,1717年。斯坦豪斯,H.《柏拉图固体、晶体、蜜蜂头和肥皂》第8章数学快照,第三版。纽约:多佛,第199-201页和252-256页,1983年。柏拉图。蒂马乌斯。高尔吉亚和蒂马乌斯。纽约:多佛,2003年。新泽西州斯隆。答:。序列A053016号A063722美元在“整数序列在线百科全书”中Waterhouse、,W.“规则固体的发现”架构(architecture)。历史。精确科学。 9,212-221, 1972-1973.柏拉图固体http://www.software3d.com/Platonic.html.威尔斯,D。这个企鹅奇趣数字词典。英国米德尔塞克斯:企鹅图书,第60-61页,1986年。威尔斯,D。这个企鹅奇趣几何词典。伦敦:企鹅,第187-1881991页。Wenninger,M.“五个正凸多面体及其双重性。“通道1英寸二重的模型。英国剑桥:剑桥大学出版社,第7-13页,1983年。温宁格,医学博士。多面体模型。纽约:剑桥大学出版社,1989年。

引用的关于Wolfram | Alpha

柏拉图立体

引用如下:

埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。《柏拉图固体》摘自数学世界--Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/PlatonicSolid.html

主题分类