Пятиугольный купол

5-й Джонсон солидный (12 граней)
Пятиугольный купол
ТипДжонсон
Дж 4Дж 5Дж 6
Лица5 треугольников
5 квадратов
1 пятиугольник
1 десятиугольник
Края25
Группа симметрии С в {\displaystyle C_{\mathrm {v} }}
Характеристикивыпуклый , элементарный
Сеть

Характеристики

Грани пятиугольного купола представляют собой пять равносторонних треугольников , пять квадратов , один правильный пятиугольник и один правильный десятиугольник . [1] Он обладает свойством выпуклости и правильными многоугольными гранями, благодаря чему он классифицируется как пятое тело Джонсона . [2] Этот купол образует два или более правильных многогранника путем разрезания его плоскостью, пример элементарного многогранника . [3]

Следующие формулы для радиуса описанной окружности , высоты , площади поверхности и объема могут быть применены, если все грани являются правильными с длиной ребра : [4] Р {\displaystyle R} час {\displaystyle ч} А {\displaystyle А} В {\displaystyle V} а {\displaystyle а} час = 5 5 10 а 0,526 а , Р = 11 + 4 5 2 а 2.233 а , А = 20 + 5 3 + 5 ( 145 + 62 5 ) 4 а 2 16.580 а 2 , В = 5 + 4 5 6 а 3 2.324 а 3 . {\displaystyle {\begin{aligned}h&={\sqrt {\frac {5-{\sqrt {5}}}{10}}}a&\approx 0.526a,\\R&={\frac {\sqrt {11+4{\sqrt {5}}}}{2}}a&\approx 2.233a,\\A&={\frac {20+5{\sqrt {3}}+{\sqrt {5\left(145+62{\sqrt {5}}\right)}}}{4}}a^{2}&\approx 16.580a^{2},\\V&={\frac {5+4{\sqrt {5}}}{6}}a^{3}&\approx 2.324a^{3}.\end{aligned}}}

Он имеет ось симметрии, проходящую через центр как вершины, так и основания, которая симметрична при вращении вокруг нее на одну, две, три и четыре пятых угла полного оборота. Он также зеркально симметричен относительно любой перпендикулярной плоскости, проходящей через биссектрису шестиугольного основания. Поэтому он имеет пирамидальную симметрию , циклическую группу порядка десять. [3] C 5 v {\displaystyle C_{5\mathrm {v} }}

Пятиугольный купол может быть использован для построения многогранника . Конструкция, которая включает присоединение его основания к другому многограннику, известна как аугментация ; присоединение его к призмам или антипризмам известно как удлинение или гироудлинение . [5] [6] Некоторые тела Джонсона с такими конструкциями: удлиненный пятиугольный купол , гироудлиненный пятиугольный купол , пятиугольный ортобикупол , пятиугольный гиробикупол , пятиугольная ортокуполо-ротонда, пятиугольная гирокуполо-ротонда , удлиненный пятиугольный ортобикупол , удлиненный пятиугольный гиробикупол , удлиненный пятиугольный ортокуполо- ротонда , гироудлиненный пятиугольный бикупол , гироудлиненный пятиугольный куполо-ротонда , наращенный усеченный додекаэдр , парабиоудлиненный усеченный додекаэдр , метабиоудлиненный усеченный додекаэдр , триаугментированный усеченный додекаэдр , гиратный ромбоикосододекаэдр , парабивиратный ромбоикосододекаэдр , метабивиратный ромбоикосододекаэдр и тривиратный ромбоикосододекаэдр . Соответственно, построение из многогранников путем удаления одного или нескольких пятиугольных куполов известно как уменьшение : уменьшенный ромбоикосододекаэдр , парагиратный уменьшенный ромбоикосододекаэдр , метагиратный уменьшенный ромбоикосододекаэдр , бигиратный уменьшенный ромбоикосододекаэдр , парабидиминизироанный ромбоикосододекаэдр , метабидиминизироанный ромбоикосододекаэдр , гиратный бидиминизироанный ромбоикосододекаэдр и тридиминизироанный ромбоикосододекаэдр . [1] J 20 {\displaystyle J_{20}} J 24 {\displaystyle J_{24}} J 30 {\displaystyle J_{30}} J 31 {\displaystyle J_{31}} J 32 {\displaystyle J_{32}} J 33 {\displaystyle J_{33}} J 38 {\displaystyle J_{38}} J 39 {\displaystyle J_{39}} J 40 {\displaystyle J_{40}} J 46 {\displaystyle J_{46}} J 47 {\displaystyle J_{47}} J 68 {\displaystyle J_{68}} J 69 {\displaystyle J_{69}} J 70 {\displaystyle J_{70}} J 71 {\displaystyle J_{71}} J 72 {\displaystyle J_{72}} J 73 {\displaystyle J_{73}} J 74 {\displaystyle J_{74}} J 75 {\displaystyle J_{75}} J 76 {\displaystyle J_{76}} J 77 {\displaystyle J_{77}} J 78 {\displaystyle J_{78}} J 79 {\displaystyle J_{79}} J 80 {\displaystyle J_{80}} J 81 {\displaystyle J_{81}} J 82 {\displaystyle J_{82}} J 83 {\displaystyle J_{83}}

Ссылки

  1. ^ ab Берман, Мартин (1971). «Выпуклые многогранники с правильными гранями». Журнал Института Франклина . 291 (5): 329– 352. doi :10.1016/0016-0032(71)90071-8. MR  0290245.
  2. ^ Уэхара, Рюхэй (2020). Введение в вычислительное оригами: мир новой вычислительной геометрии. Springer. стр. 62. doi :10.1007/978-981-15-4470-5. ISBN 978-981-15-4470-5. S2CID  220150682.
  3. ^ ab Джонсон, Норман В. (1966). «Выпуклые многогранники с правильными гранями». Канадский журнал математики . 18 : 169– 200. doi : 10.4153/cjm-1966-021-8 . MR  0185507. S2CID  122006114. Zbl  0132.14603.
  4. ^ Braileanu1, Patricia I.; Cananaul, Sorin; Pasci, Nicoleta E. (2022). «Влияние геометрического узора заполнения на механическое поведение пятиугольного купола при статических внешних нагрузках». Журнал исследований и инноваций для устойчивого общества . 4 (2). Издательство Thoth: 5–15 . doi : 10.33727/JRISS.2022.2.1:5-15 (неактивно 16 декабря 2024 г.). ISSN  2668-0416.{{cite journal}}: CS1 maint: DOI inactive as of December 2024 (link) CS1 maint: numeric names: authors list (link)
  5. ^ Демей, Лоренц; Смессарт, Ганс (2017). «Логическое и геометрическое расстояние в многогранных аристотелевских диаграммах в представлении знаний». Симметрия . 9 (10): 204. Bibcode : 2017Symm....9..204D. doi : 10.3390/sym9100204 .
  6. ^ Слободан, Мишич; Обрадович, Мария; Джуканович, Гордана (2015). «Композитные вогнутые купола как геометрические и архитектурные формы» (PDF) . Журнал геометрии и графики . 19 (1): 79–91 .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Pentagonal_cupola&oldid=1271821164"