For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for Усечённый кубооктаэдр.

Усечённый кубооктаэдр

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Усечённый кубооктаэдр
Усечённый кубооктаэдр
Усечённый кубооктаэдр
Тип Полуправильный многогранник
Грань квадрат,
шестиугольник,
восьмиугольник
Граней
Рёбер
Вершин
Граней при вершине
Телесный угол

4-6:arccos(-sqrt(6)/3)=144°44’08"
4-8:arccos(-sqrt(2)/3)=135°
6-8:arccos(-sqrt(3)/3)=125°15’51"

Точечная группа
симметрии
Октаэдрическая,
[4,3]+, (432), порядок 24
Двойственный
многогранник
Гекзакисоктаэдр
Ромбоусечённый додекаэдр
Развёртка Развёртка
Раскраска граней
С раскраской
граней
Вершинная фигура


Вершинная фигура

Усечённый кубооктаэдр[1][2], усечённый кубоктаэдр[3] — полуправильный многогранник (архимедово тело) с 12 квадратными гранями, 8 гранями в виде правильного шестиугольника, 6 гранями в виде правильного восьмиугольника, 48 вершинами и 72 рёбрами. Поскольку каждая из граней многогранника имеет центральную симметрию (что эквивалентно повороту на 180°), усечённый кубооктаэдр является зоноэдром.

Другие названия

[править | править код]

Этот многогранник имеет несколько названий:

  • Усечённый кубооктаэдр (Иоганн Кеплер)
  • Ромбоусечённый кубооктаэдр (Магнус Веннинджер[4][5])
  • Большой ромбокубооктаэдр (Роберт Вильямс[англ.] [6])
  • Большой ромбокубооктаэдр (Питер Кромвель [7])
  • Общеусечённый куб (omnitruncated cube) или скос-усечённый куб (cantitruncated cube) (Норман Джонсон[англ.])

Название усечённый кубооктаэдр, данное первоначально Иоганном Кеплером, несколько вводит в заблуждение. Усечение кубооктаэдра путём отсечения углов (вершин) не позволяет получить эту однородную фигуру — некоторые грани будут прямоугольниками. Однако полученная фигура топологически эквивалентна усечённому кубооктаэдру и всегда может быть деформирована до состояния, когда грани станут правильными.

Альтернативное название — большой ромбокубооктадр — ссылается на тот факт, что 12 квадратных граней лежат в тех же плоскостях, что и 12 граней ромбододекаэдра, который двойственен кубооктаэдру. Ср. малый ромбокубооктаэдр.

Также существует невыпуклый однородный многогранник[англ.] с тем же именем — невыпуклый большой ромбокубооктаэдр[англ.].

Декартовы координаты

[править | править код]

Декартовы координаты вершин усечённого кубооктаэдра, имеющего ребро длины 2 и имеющего центр в начале координат, являются перестановками чисел:

(±1, ±(1+√2), ±(1+2√2))

Площадь и объём

[править | править код]

Площадь A и объём V усечённого кубооктаэдра с ребром длины a равны:

Рассечение

[править | править код]

Усечённый кубооктаэдр можно препарировать (вырезать части), превратив его в центральный ромбокубооктаэдр с 6 квадратными куполами[англ.] над первичными квадратными гранями, 8 треугольными куполами[англ.] над треугольными гранями и 12 кубами над вторичными квадратными гранями.

Препарированный усечённый кубооктаэдр может дать тороиды Стюарта[англ.] рода 5, 7 или 11, если удалить центральный ромбокубооктаэдр и либо квадратные купола, либо треугольные купола, или 12 кубов соответственно. Можно построить много других тороидов с меньшей степенью симметрии путём удаления подмножества этих компонент препарации. Например, удаление половины треугольных куполов создаёт тороид рода 3, который (при правильном выборе удаляемых куполов) имеет тетраэдральную симметрию[8][9].

Тороиды Стюарта
Род 3 Род 5 Род 7 Род 11

Однородные раскраски

[править | править код]

Существует только одна однородная раскраска граней этого многогранника, по одному цвету на каждый тип грани.

Существует 2-однородная раскраска тетраэдральной симметрией с раскраской шестиугольников в два цвета.

Ортогональные проекции

[править | править код]

Усечённый кубооктаэдр имеет две специальные ортогональные проекции в A2 и B2 плоскости Коксетера с [6] и [8] проективными симметриями, и множество [2] симметрий можно построить, исходя из различных плоскостей проекции.

Ортогональные проекции
Центрированы относительно Вершины Ребра
4-6
Ребра
4-8
Ребра
6-8
Нормали к грани
4-6
Изображение
Проективная
симметрия
[2]+ [2] [2] [2] [2]
Центрированы относительно Нормали к
квадрату
Нормали к
восьмиграннику
Квадратной
грани
Шестиугольной
грани
Восьмиугольной
грани
Изображение
Проективная
симметрия
[2] [2] [2] [6] [8]

Сферические мозаики

[править | править код]

Усечённый кубооктаэдр можно представить как сферическую мозаику и спроектировать на плоскость с помощью стереографической проекции. Эта проекция конформна, она сохраняет углы, но не сохраняет длины и площади. Прямые линии на сфере проецируются в круговые дуги на плоскости.


квадрат-центрированная

шестиугольник-центрированная

восьмиугольник-центрированная
Ортогональная проекция Стереографические проекции

Связанные многогранники

[править | править код]

Усечённый кубооктаэдр входит в семейство однородных многогранников, связанных с кубом и правильным октаэдром.

Однородные октаэдральные многогранники
Симметрия: [4,3], (*432)[англ.] [4,3]+, (432) [3+,4], (3*2)
node_14node3node node_14node_13node node4node_13node node4node_13node_1 node4node3node_1 node_14node3node_1 node_14node_13node_1 node_h4node_h3node_h node_h3node_h4node
{4,3} t{4,3} r{4,3} t{3,4} {3,4} rr{4,3} tr{4,3} sr{4,3} s{3,4}
Двойственные многогранники
V43 V3.82 V(3.4)2 V4.62 V34 V3.43 V4.6.8 V34.4 V35

Этот многогранник можно считать членом последовательности однородных вершинных фигур со схемой (4.6.2p) и диаграммой Коксетера — Дынкина node_1pnode_13node_1. Для p < 6 члены последовательности являются общеусечёнными[англ.] многогранниками (зоноэдрами), показанными ниже как сферические мозаики. Для p > 6 они являются мозаиками на гиперболической плоскости, начиная с усечённой трисемиугольной мозаики[англ.].

*n32 мутации по симметрии полностью усечённых мозаик: 4.6.2n
Симметрия
*n32[англ.]
n,3[англ.]
Сферическая Евклидова Компактная гиперболическая Паракомп. Некомпактная гиперболическая
*232
[2,3]
*332
[3,3]
*432
[4,3]
*532
[5,3]
*632
[6,3]
*732
[7,3]
*832
[8,3]
*∞32
[∞,3]
 
[12i,3]
 
[9i,3]
 
[6i,3]
 
[3i,3]
Фигуры
Конфигурация 4.6.4 4.6.6 4.6.8 4.6.10 4.6.12[англ.] 4.6.14[англ.] 4.6.16[англ.] 4.6.∞[англ.] 4.6.24i 4.6.18i 4.6.12i 4.6.6i
Двойственная
Конфигурация грани V4.6.4[англ.] V4.6.6 V4.6.8[англ.] V4.6.10 V4.6.12[англ.] V4.6.14[англ.] V4.6.16[англ.] V4.6.∞ V4.6.24i V4.6.18i V4.6.12i V4.6.6i
*n42 симметрии общеусечённых мозаик: 4.8.2n
Симметрия
*n42
[n,4]
Сферическая Евклидова Компактная гиперболическая Паракомп.
*242
[2,4]
*342
[3,4]
*442
[4,4]
*542
[5,4]
*642
[6,4]
*742
[7,4]
*842
[8,4]…
*∞42
[∞,4]
Общеусечённая
фигура

4.8.4

4.8.6

4.8.8

4.8.10

4.8.12

4.8.14

4.8.16

4.8.∞
Общеусечённые
двойственные

V4.8.4

V4.8.6

V4.8.8

V4.8.10

V4.8.12

V4.8.14

V4.8.16

V4.8.∞

Граф усечённого кубооктаэдра

[править | править код]
Граф усечённого кубооктаэдра
Вершин 48
Рёбер 72
Автоморфизмы 48
Хроматическое число 2
Свойства

кубический
гамильтонов
регулярный,


нуль-симметричный[англ.]
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе


В теории графов граф усечённого кубооктаэдра (или граф большого ромбокубооктаэдра) — это граф вершин и рёбер[англ.] усечённого кубооктаэдра. Он имеет 48 вершин и 72 ребра, нульсимметричен[англ.] и является кубическим архимедовым графом [10].

Примечания

[править | править код]

Литература

[править | править код]
  • М. Веннинджер. Модели многогранников. — Мир, 1974.
  • Многоугольники и многогранники // Энциклопедия элементарной математики. Книга четвёртая. Геометрия / Под ред. П. С. Александрова, А. И. Маркушевича, А. Я. Хинчина. — М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1963. — С. 382—447.
  • Л. А. Люстерник. Выпуклые фигуры и многогранники. — М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1956.
  • Magnus Wenninger. Polyhedron Models. — Cambridge University Press, 1974. — ISBN 978-0-521-09859-5. (Модель 15, стр. 29)
  • Robert Williams. The Geometrical Foundation of Natural Structure: A Source Book of Design. — Dover Publications, Inc., 1979. — ISBN 0-486-23729-X.. (Секция 3-9, стр. 82)
  • P. Cromwell. Polyhedra. — United Kingdom: Cambridge, 1997. — С. 79–86 Archimedean solids. — ISBN 0-521-55432-2.
  • R.C. Read, R.J. Wilson. An Atlas of Graphs. — Oxford University Press, 1998.
  • B. M. Stewart. Adventures Among the Toroids. — 1970. — ISBN 978-0-686-11936-4.
{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
Усечённый кубооктаэдр
Listen to this article

This browser is not supported by Wikiwand :(
Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience.
Please download and use one of the following browsers:

This article was just edited, click to reload
This article has been deleted on Wikipedia (Why?)

Back to homepage

Please click Add in the dialog above
Please click Allow in the top-left corner,
then click Install Now in the dialog
Please click Open in the download dialog,
then click Install
Please click the "Downloads" icon in the Safari toolbar, open the first download in the list,
then click Install
{{::$root.activation.text}}

Install Wikiwand

Install on Chrome Install on Firefox
Don't forget to rate us

Tell your friends about Wikiwand!

Gmail Facebook Twitter Link

Enjoying Wikiwand?

Tell your friends and spread the love:
Share on Gmail Share on Facebook Share on Twitter Share on Buffer

Our magic isn't perfect

You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.

This photo is visually disturbing This photo is not a good choice

Thank you for helping!


Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.

X

Get ready for Wikiwand 2.0 🎉! the new version arrives on September 1st! Don't want to wait?