Шестисотячейник
Шестисотячейник | |
---|---|
Диаграмма Шлегеля: проекция (перспектива) шестисотячейника в трёхмерное пространство | |
Тип | Правильный четырёхмерный политоп |
Символ Шлефли | {3,3,5} |
Ячеек | 600 |
Граней | 1200 |
Рёбер | 720 |
Вершин | 120 |
Вершинная фигура | Икосаэдр |
Двойственный политоп | Стодвадцатиячейник |
Пра́вильный шестисотяче́йник, или просто шестисотяче́йник[1], или гекзакосихор (от др.-греч. ἑξἀκόσιοι — «шестьсот» и χώρος — «место, пространство»), — один из правильных многоячейников в четырёхмерном пространстве. Двойственен стодвадцатиячейнику.
Открыт Людвигом Шлефли в середине 1850-х годов[2]. Символ Шлефли шестисотячейника — {3,3,5}.
Содержание
1 Описание
2 В координатах
3 Ортогональные проекции на плоскость
4 Метрические характеристики
5 Примечания
6 Ссылки
Описание |
Ограничен 600 трёхмерными ячейками — одинаковыми правильными тетраэдрами. Угол между двумя смежными ячейками равен arccos(−1+358)≈164,48∘.{displaystyle arccos left(-{frac {1+3{sqrt {5}}}{8}}right)approx 164,48^{circ }.}
Его 1200 двумерных граней — одинаковые правильные треугольники. Каждая грань разделяет 2 примыкающие к ней ячейки.
Имеет 720 рёбер равной длины. На каждом ребре сходятся по 5 граней и по 5 ячеек.
Имеет 120 вершин. В каждой вершине сходятся по 12 рёбер, по 30 граней и по 20 ячеек.
В координатах |
Шестисотячейник можно разместить в декартовой системе координат так, чтобы:
- 8 из его вершин имели координаты (±2;0;0;0),{displaystyle (pm 2;0;0;0),} (0;±2;0;0),{displaystyle (0;pm 2;0;0),} (0;0;±2;0),{displaystyle (0;0;pm 2;0),} (0;0;0;±2){displaystyle (0;0;0;pm 2)} (эти вершины расположены так же, как вершины шестнадцатиячейника);
- ещё 16 вершин — координаты (±1;±1;±1;±1){displaystyle (pm 1;pm 1;pm 1;pm 1)} (они расположены так же, как вершины тессеракта; кроме того, вместе с 8 предыдущими они дают вершины двадцатичетырёхячейника);
- координаты остальных 96 вершин были всевозможными чётными перестановками чисел (±Φ;±1;±Φ−1;0),{displaystyle (pm Phi ;pm 1;pm Phi ^{-1};0),} где Φ=1+52{displaystyle Phi ={frac {1+{sqrt {5}}}{2}}} — отношение золотого сечения (эти вершины расположены так же, как вершины курносого двадцатичетырёхячейника[en]).
Начало координат (0;0;0;0){displaystyle (0;0;0;0)} будет центром симметрии многоячейника, а также центром его вписанной, описанной и полувписанных трёхмерных гиперсфер.
Ортогональные проекции на плоскость |
Метрические характеристики |
Если шестисотячейник имеет ребро длины a,{displaystyle a,} то его четырёхмерный гиперобъём и трёхмерная гиперплощадь поверхности выражаются соответственно как
- V4=254(2+5)a4≈26,4754249a4,{displaystyle V_{4}={frac {25}{4}}left(2+{sqrt {5}}right)a^{4}approx 26,4754249a^{4},}
- S3=502a3≈70,7106781a3.{displaystyle S_{3}=50{sqrt {2}}a^{3}approx 70,7106781a^{3}.}
Радиус описанной трёхмерной гиперсферы (проходящей через все вершины многоячейника) при этом будет равен
- R=Φa=12(1+5)a≈1,6180340a,{displaystyle R=Phi a={frac {1}{2}}left(1+{sqrt {5}}right)aapprox 1,6180340a,}
радиус внешней полувписанной гиперсферы (касающейся всех рёбер в их серединах) —
- ρ1=125+25a≈1,5388418a,{displaystyle rho _{1}={frac {1}{2}}{sqrt {5+2{sqrt {5}}}};aapprox 1,5388418a,}
радиус внутренней полувписанной гиперсферы (касающейся всех граней в их центрах) —
- ρ2=16(15+33)a≈1,5115226a,{displaystyle rho _{2}={frac {1}{6}}left({sqrt {15}}+3{sqrt {3}}right)aapprox 1,5115226a,}
радиус вписанной гиперсферы (касающейся всех ячеек в их центрах) —
- r=14(10+22)a≈1,4976762a.{displaystyle r={frac {1}{4}}left({sqrt {10}}+2{sqrt {2}}right)aapprox 1,4976762a.}
Примечания |
↑ Д. К. Бобылёв. Четырехмерное пространство // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
↑ George Olshevsky. Hexacosichoron // Glossary for Hyperspace.
Ссылки |
Weisstein, Eric W. Шестисотячейник (англ.) на сайте Wolfram MathWorld.
.mw-parser-output .ts-Родственные_проекты{background:#f8f9fa;border:1px solid #a2a9b1;clear:right;float:right;font-size:90%;margin:0 0 1em 1em;padding:.5em .75em}.mw-parser-output .ts-Родственные_проекты th,.mw-parser-output .ts-Родственные_проекты td{padding:.25em 0;vertical-align:middle}.mw-parser-output .ts-Родственные_проекты td{padding-left:.5em}
Шестисотячейник на Викискладе |
Основные выпуклые правильные и однородные политопы в размерностях 2-10 | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Семейство | An | Bn | I₂(p) / Dn | E₆ / E₇ / E₈ / F₄ / G₂ | H₄ | |||||||
Правильный многоугольник | Правильный треугольник | Квадрат | p-gon | Правильный шестиугольник | Правильный пятиугольник | |||||||
Однородный многогранник | Правильный тетраэдр | Правильный октаэдр • Куб | Полукуб | Правильный додекаэдр • Правильный икосаэдр | ||||||||
Однородный 4-политоп | Пятиячейник | 16-ячейник • Тессеракт | Полутессеракт | 24-ячейник | 120-ячейник • 600-ячейник | |||||||
Однородный 5-политоп | Правильный 5-симплекс | 5-ортоплекс • 5-гиперкуб | 5-полугиперкуб | |||||||||
Однородный 6-политоп | Правильный 6-симплекс | 6-ортоплекс • 6-гиперкуб | 6-полугиперкуб | 122 • 221 | ||||||||
Однородный 7-политоп | Правильный 7-симплекс | 7-ортоплекс • 7-гиперкуб | 7-полугиперкуб | 132 • 231 • 321 | ||||||||
Однородный 8-политоп | Правильный 8-симплекс | 8-ортоплекс • 8-гиперкуб | 8-полугиперкуб | 142 • 241 • 421 | ||||||||
Однородный 9-политоп | Правильный 9-симплекс | 9-ортоплекс • 9-гиперкуб | 9-полугиперкуб | |||||||||
Однородный 10-политоп | Правильный 10-симплекс | 10-ортоплекс • 10-гиперкуб | 10-полугиперкуб | |||||||||
Однородный n-политоп | Правильный n-симплекс | n-ортоплекс • n-гиперкуб | n-полугиперкуб | 1k2 • 2k1 • k21 | n-Пятиугольный многогранник | |||||||
Topics: Семейства политопов • Правильные политопы • Список правильных политопов и их соединений |