六十面体

几何学中,六十面体是指有60个面的多面体[1],在六十面体当中没有任何一个形状是正多面体,换言之即正六十面体并不存在,也不存在六十个面的均匀多面体[2],但仍有许多由正多边形组成的六十面体,例如五十八角柱、五十九角锥等,也有一些接近球状但并非由正多边形组成的六十面体,其中对称性较高的凸多面体是五角化十二面体筝形六十面体五角六十面体三角化二十面体卡塔兰立体、亦存在一些非凸六十面体,如完全星形二十面体的对偶多面体[3]菱形六十面体等立体。[1]

六十面体
部分的六十面体
五边形六边形五角 十二面七十四面体 的对偶多面体
五边形六边形五角
十二面七十四面体

对偶多面体
完全星形二十面体 的对偶多面体
完全星形二十面体
对偶多面体
菱形六十面体
菱形六十面体
五角化十二面体
五角化十二面体
五角六十面体
五角六十面体
三角化二十面体
三角化二十面体

常见的六十面体

卡塔兰立体

部分卡塔兰立体具有60个面。[4]

 
五角化十二面体
 
筝形六十面体
 
五角六十面体(左旋)
 
五角六十面体(右旋)
 
三角化二十面体

均匀多面体对偶

部分均匀多面体对偶多面体,即均匀多面体对偶具有60个面。[5]

 
小十二面二十面六十面体英语Small dodecicosacron
 
大十二面二十面六十面体
 
小星形菱形十二面体英语Small rhombidodecacron
 
大菱形十二面六十面体英语Great rhombidodecacron
 
小十二角星化六十面体维基数据所列Q18048505
 
大十二角星化六十面体英语Great dodecacronic hexecontahedron
 
斜方星形二十面体
 
小二十角星化六十面体英语Small icosacronic hexecontahedron
 
内侧二十角星化六十面体英语Medial icosacronic hexecontahedron
 
大二十角星化六十面体英语Great icosacronic hexecontahedron
 
小星形五角化十二面体
 
大星形五角化十二面体
 
大五角化十二面体
 
大三角化二十面体英语Great triakis icosahedron
 
小双三角十二角星化六十面体英语Small ditrigonal dodecacronic hexecontahedron
 
大双三角十二角星化六十面体英语Great ditrigonal dodecacronic hexecontahedron
 
中筝形六十面体英语Medial deltoidal hexecontahedron
 
大凧形六十面体英语Great deltoidal hexecontahedron
 
中五角六十面体英语Medial pentagonal hexecontahedron
 
大五角六十面体英语Great pentagonal hexecontahedron
 
中逆五角六十面体英语Medial inverted pentagonal hexecontahedron
 
大逆五角六十面体维基数据所列Q18048506
 
大五角星六十面体英语Great pentagrammic hexecontahedron
 
小六角六十面体英语Small hexagonal hexecontahedron
 
中六角六十面体英语Medial hexagonal hexecontahedron
 
大六角六十面体英语Great hexagonal hexecontahedron
 
小六角星六十面体英语Small hexagrammic hexecontahedron

多面体的星形化体

部分多面体的星形化体或其对偶多面体具有60个面。[6][3]

 
菱形六十面体[6]
 
大稀有三角六十面体
完全星形二十面体的对偶多面体)[3]

詹森多面体对偶

詹森多面体中并无立体具备60个面,然而有4种詹森多面体具备60个顶点。[7]根据对偶多面体的定义,多面体的对偶多面体其面数将会是原始多面体的顶点数,[8]因此有4个詹森多面体的对偶多面体具有60个面。

康威多面体表示法 dJ72
(60面体)
dJ73
(60面体)
dJ74
(60面体)
dJ75
(60面体)
图像        
对偶多面体        
单旋侧帐塔小斜方截半二十面体英语Gyrate rhombicosidodecahedron
(62面体)
对二旋侧帐塔小斜方截半二十面体英语Parabigyrate rhombicosidodecahedron
(62面体)
邻二旋侧帐塔小斜方截半二十面体英语Metabigyrate rhombicosidodecahedron
(62面体)
三旋侧帐塔小斜方截半二十面体英语Trigyrate rhombicosidodecahedron
(62面体)

五边形六边形五角十二面七十四面体对偶

五边形六边形五角十二面七十四面体对偶多面体也是一种六十面体,由60个面、132条边和74个顶点组成。

五十九角锥

五十九角锥是一种底面为五十九边形的锥体,其具有60个面、118条边和60个顶点,其对偶多面体是自己本身[9]。正五十九角锥是一种底面为正五十九边形的五十九角锥,在施莱夫利符号中可以用{}∨{59}来表示。底边长为 、高为 的正五十九角锥体积 和表面积 [9]

 
 

五十八角柱

五十八角柱是一种底面为五十八边形的柱体,由60个面、174条边和116个顶点组成[10]。正五十八角柱代表每个面都是正多边形的五十八角柱,在施莱夫利符号中可用t{2,58}表示[10],在考克斯特符号英语Coxeter-Dynkin diagram中可以用      来表示,在威佐夫符号英语Wythoff symbol中可以利用2 58 | 2来表示,在康威多面体表示法中可以利用P58来表示,其每个顶点都是2个正方形和1个五十八边形的公共顶点,顶点图 表示。边长为 的正五十八角柱体积 和表面积 [10]

 
 

三十方偏方面体

三十方偏方面体是反三十角柱的对偶多面体,由30个筝形组成,共有60个面、120条边和62个顶点。

双三十角锥

双三十角锥是三十角柱的对偶多面体,由60个三角形组成,共有60个面、90条边和32个顶点[11]。双锥体可以视为由2个锥体底面对底面叠合而成[12][13],因此双三十角锥可以视为由两个三十角锥相叠而成,因此体积为三十角锥的两倍,而三十角锥的体积为 [14],而锥高为 的双三十角锥对应到的三十角锥锥高仅有一半,因此双三十角锥的体积为:

 

反二十九角柱

反二十九角柱是一种底面为二十九边形日语二十九角形柱体,由60个面、116条边和58个顶点组成[15]。正二十九反角柱代表每个面都是正多边形的反二十九角柱,在施莱夫利符号中可用 表示[15],其每个顶点都是2个正方形和1个二十九边形的公共顶点,顶点图 表示。边长为 的正二十九反角柱体积 和表面积 [15]

 
 

参见

参考文献

  1. ^ 1.0 1.1 Weisstein, Eric W. (编). Hexecontahedron. at MathWorld--A Wolfram Web Resource. Wolfram Research, Inc. (英语). 
  2. ^ Brinkmann, Gunnar and Deza, Michel. Lists of face-regular polyhedra. Journal of chemical information and computer sciences (ACS Publications). 2000, 40 (3): 530–541. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 Inchbald, G. Towards stellating the icosahedron and faceting the dodecahedron. Symmetry: Culture and Science. 2000, 11: 1–4. 
  4. ^ Catalan, Eugène. Mémoire sur la théorie des polyèdres. Journal de l'École Polytechnique (Gauthier-Villars). 1865, 24: 1–71. ISSN 0368-2013 (法语). 
  5. ^ Wenninger, Magnus, Dual Models, Cambridge University Press, 1983, ISBN 978-0-521-54325-5, MR 0730208 
  6. ^ 6.0 6.1 Kabai, Sándor. "Mathematical Graphics I: Lessons in Computer Graphics Using Mathematica.". Püspökladány, Hungary: Uniconstant. 2002: pp. 171, 179, 181. 
  7. ^ Gagnon, Silvain. Convex polyhedra with regular faces (PDF). Structural Topology, 1982, núm. 6 (Université du Québec à Montréal). 1982 [2021-08-23]. (原始内容 (PDF)存档于2017-12-12). 
  8. ^ Weisstein, Eric W. (编). Dual Polyhedron. at MathWorld--A Wolfram Web Resource. Wolfram Research, Inc. (英语). 
  9. ^ 9.0 9.1 Wolfram, Stephen. "59-gonal pyramid". from Wolfram Alpha: Computational Knowledge Engine, Wolfram Research (英语). 
  10. ^ 10.0 10.1 10.2 Wolfram, Stephen. "58-gonal prism". from Wolfram Alpha: Computational Knowledge Engine, Wolfram Research (英语). 
  11. ^ Wolfram, Stephen. "30‐dipyramid". from Wolfram Alpha: Computational Knowledge Engine, Wolfram Research (英语). 
  12. ^ The 48 Special Crystal Forms. 2013-09-18 [2020-11-18]. (原始内容存档于18 September 2013). 
  13. ^ Crystal Form, Zones, Crystal Habit. Tulane.edu. [16 September 2017]. (原始内容存档于2013-09-01). 
  14. ^ Wolfram, Stephen. "30-gonal pyramid". from Wolfram Alpha: Computational Knowledge Engine, Wolfram Research (英语). 
  15. ^ 15.0 15.1 15.2 Wolfram, Stephen. "29-gonal antiprism". from Wolfram Alpha: Computational Knowledge Engine, Wolfram Research (英语). 

外部链接