Додекаэдр Билинского
Додекаэдр Билинского | |||
---|---|---|---|
| |||
Свойства | выпуклый, зоноэдр | ||
Комбинаторика | |||
Элементы |
|
||
Грани | 12 ромбов | ||
Конфигурация вершины |
4+4(4.4.4) 4+2(4.4.4.4) |
||
Классификация | |||
Группа симметрии | D2h | ||
Медиафайлы на Викискладе |
Додекаэдр Билинского[1] — многогранник (зоноэдр), составленный из 12 одинаковых золотых ромбов.
Топологически изоморфен ромбододекаэдру, но, в отличие от него, не является изоэдральным (хотя всего его грани также конгруэнтны) и имеет другую группу симметрии.
Грани додекаэдра Билинского — ромбы с отношением диагоналей, равным золотому сечению они несколько более вытянуты, чем грани ромбододекаэдра, представляющие собой ромбы с отношением диагоналей
-
Грань ромбододекаэдра
-
Грань додекаэдра Билинского
Имеет 14 вершин. В 2 вершинах сходятся четыре грани своими острыми углами; в 4 вершинах сходятся три грани тупыми углами; в 4 вершинах сходятся одна грань острым углом и две тупыми; в 4 вершинах сходятся три грани острыми углами и одна тупым.
У додекаэдра Билинского 24 ребра равной длины. При 12 рёбрах (примыкающих к вершинам, отмеченным на рисунке красным) двугранные углы равны при 8 рёбрах (между зелёной и синей вершинами) — при 4 рёбрах (между чёрной и зелёной вершинами) —
В координатах
[править | править код]Додекаэдр Билинского можно расположить в декартовой системе координат так, чтобы его вершины имели координаты
При этом центр симметрии многогранника будет совпадать с началом координат, три оси симметрии — с осями Ox, Oy и Oz, а три плоскости симметрии — с плоскостями xOy, xOz и yOz.
Метрические характеристики
[править | править код]Если додекаэдр Билинского имеет ребро длины , его площадь поверхности и объём выражаются как
История
[править | править код]Впервые данный многогранник встречается под названием «додекаромб» в 1752 году на иллюстрации в книге английского математика Джона Лоджа Коули[англ.][2][3].
Заново найден в 1960 году хорватским математиком Станко Билинским[4], который назвал его «ромбическим додекаэдром второго рода»[5]. Открытие Билинского заполнило остававшийся незамеченным 75 лет пробел в классификации выпуклых многогранников с конгруэнтными ромбическими гранями, описанной Евграфом Фёдоровым[6].
Гарольд Коксетер в статье 1962 года[7] ошибочно утверждал, что додекаэдр Билинского может быть получен аффинным преобразованием ромбододекаэдра. Это утверждение ложно[6].
- Рассмотрим на иллюстрациях выше два отрезка: диагональ многогранника, соединяющую две синих вершины и диагональ грани, соединяющую красную вершину с зелёной
- В додекаэдре Билинского эти отрезки не параллельны, в ромбододекаэдре же соответствующие им отрезки — параллельны. А поскольку аффинное преобразование сохраняет параллельность отрезков, получить один многогранник из другого при помощи аффинных растяжений и сжатий нельзя.
Примечания
[править | править код]- ↑ У. Болл, Г. Коксетер. Математические эссе и развлечения. — М.: Мир, 1986. — Стр. 157.
- ↑ John Lodge Cowley. Geometry Made Easy; Or, a New and Methodical Explanation of the Elements of Geometry. — London, 1752. — Plate 5, Fig. 16.
- ↑ Hart, George W. (2000), "A color-matching dissection of the rhombic enneacontahedron", Symmetry: Culture and Science, 11 (1—4): 183—199, MR 2001417, Архивировано 1 октября 2015, Дата обращения: 30 января 2021.
- ↑ Bilinski, S. (1960), "Über die Rhombenisoeder", Glasnik Mat. Fiz. Astr., 15: 251—263, Zbl 0099.15506.
- ↑ Cromwell, Peter R. (1997), Polyhedra: One of the most charming chapters of geometry, Cambridge: Cambridge University Press, p. 156, ISBN 0-521-55432-2, MR 1458063.
- ↑ 1 2 Grünbaum, Branko (2010), "The Bilinski dodecahedron and assorted parallelohedra, zonohedra, monohedra, isozonohedra, and otherhedra", The Mathematical Intelligencer, 32 (4): 5—15, doi:10.1007/s00283-010-9138-7, hdl:1773/15593, MR 2747698.
- ↑ Coxeter, H. S. M. (1962), "The classification of zonohedra by means of projective diagrams", Journal de Mathématiques Pures et Appliquées, 41: 137—156, MR 0141004.
Ссылки
[править | править код]- Weisstein, Eric W. Додекаэдр Билинского (англ.) на сайте Wolfram MathWorld.
- David I. McCooey. Bilinski's Dodecahedron