Стодвадцатиячейник

Материал из testwiki
Перейти к навигации Перейти к поиску
Стодвадцатиячейник

Диаграмма Шлегеля: проекция (перспектива) стодвадцатиячейника в трёхмерное пространство
Тип Правильный четырёхмерный политоп
Символ Шлефли {5,3,3}
Ячеек 120
Граней 720
Рёбер 1200
Вершин 600
Вершинная фигура Правильный тетраэдр
Двойственный политоп Шестисотячейник
Развёртка

Пра́вильный стодвадцатияче́йник, или просто стодвадцатияче́йник[1] — один из шести правильных многоячейников в четырёхмерном пространстве. Известен также под другими названиями: гекатоникосахор (от Шаблон:Lang-grc — «сто», Шаблон:Lang-grc2 — «двадцать» и Шаблон:Lang-grc2 — «место, пространство»), гипердодека́эдр (поскольку является четырёхмерным аналогом додекаэдра), додекаплекс (то есть «комплекс додекаэдров»), полидодека́эдр. Двойственен шестисотячейнику.

Открыт Людвигом Шлефли в середине 1850-х годов[2]. Символ Шлефли стодвадцатиячейника — {5,3,3}.

Все 9 его звёздчатых форм — правильные звёздчатые многоячейники. Из 10 правильных звёздчатых многоячейников лишь один не является звёздчатой формой стодвадцатиячейника.

Описание

Ограничен 120 трёхмерными ячейками — одинаковыми додекаэдрами. Угол между двумя смежными ячейками равен в точности 144.

Его 720 двумерных граней — одинаковые правильные пятиугольники. Каждая грань разделяет 2 примыкающие к ней ячейки.

Имеет 1200 рёбер равной длины. На каждом ребре сходятся по 3 грани и по 3 ячейки.

Имеет 600 вершин. В каждой вершине сходятся по 4 ребра, по 6 граней и по 4 ячейки.

В координатах

Стодвадцатиячейник можно разместить в декартовой системе координат так, чтобы:

  • координаты 24 его вершин были всевозможными перестановками чисел (0;0;±2;±2);
  • координаты 64 вершин — всевозможными перестановками (±1;±1;±1;±5);
  • координаты 64 вершин — всевозможными перестановками (±Φ2;±Φ;±Φ;±Φ), где Φ=1+52 — отношение золотого сечения;
  • координаты 64 вершин — всевозможными перестановками (±Φ1;±Φ1;±Φ1;±Φ2);
  • координаты 96 вершин — всевозможными чётными перестановками (0;±Φ1;±Φ;±5);
  • координаты остальных 192 вершин — всевозможными чётными перестановками (±Φ1;±1;±Φ;±2).

Начало координат (0;0;0;0) будет при этом центром симметрии многоячейника, а также центром его вписанной, описанной и полувписанных трёхмерных гиперсфер.

Проекция вращающегося стодвадцатиячейника в трёхмерное пространство

Вид снаружи
Вид изнутри

Шаблон:-

Ортогональные проекции на плоскость

Шаблон:-

Метрические характеристики

Если стодвадцатиячейник имеет ребро длины a, то его четырёхмерный гиперобъём и трёхмерная гиперплощадь поверхности выражаются соответственно как

V4=154(105+475)a4787,8569810a4,
S3=30(15+75)a3919,5742753a3.

Радиус описанной трёхмерной гиперсферы (проходящей через все вершины многоячейника) при этом будет равен

R=12(10+32)a3,7024592a,

радиус внешней полувписанной гиперсферы (касающейся всех рёбер в их серединах) —

ρ1=12(15+23)a3,6685425a,

радиус внутренней полувписанной гиперсферы (касающейся всех граней в их центрах) —

ρ2=110(65+295)a3,6034146a,

радиус вписанной гиперсферы (касающейся всех ячеек в их центрах) —

r=14(7+35)a3,4270510a.

Примечания

Шаблон:Примечания

Ссылки

Шаблон:Навигация

Шаблон:Основные выпуклые правильные и однородные политопы в размерностях 2-10 Шаблон:Многогранники Шаблон:Символ Шлефли