อ่าน 5 นาที
โดม (เรขาคณิต)
ในทางเรขาคณิตโดม(พหูพจน์: โดมหลายอัน ) คือทรงตันที่เกิดจากการเชื่อมต่อรูปหลายเหลี่ยม สองรูป โดยรูปหนึ่ง (ฐาน) มีจำนวนขอบ เป็นสองเท่า ของอีกรูปหนึ่ง
โดม (เรขาคณิต)
| กลุ่มโดม | |
|---|---|
ตัวอย่างรูปห้าเหลี่ยม | |
| ใบหน้า | สามเหลี่ยมn รูป , สี่เหลี่ยมn รูป , รูปหลายเหลี่ยม nด้าน 1 รูป , รูปหลาย เหลี่ยม 2 ด้าน1รูป |
| ขอบ | 5 น. |
| จุดยอด | 3 น. |
| สัญลักษณ์ Schläfli | { n } || t{ n } |
| กลุ่มสมมาตร | C n v , [1, n ], (* nn ),อันดับ 2 n |
| กลุ่มหมุนเวียน | C n , [1, n ] + , ( nn ),อันดับ n |
| โพลีเฮดรอนคู่ | สี่เหลี่ยมคางหมูแบ่งครึ่ง |
| คุณสมบัติ | นูน , ปริซึม |
ในทางเรขาคณิตโดม(พหูพจน์: โดมหลายอัน ) คือทรงตันที่เกิดจากการเชื่อมต่อรูปหลายเหลี่ยม สองรูป โดยรูปหนึ่ง (ฐาน) มีจำนวนขอบ เป็นสองเท่า ของอีกรูปหนึ่ง ด้วยแถบสลับกันของรูปสามเหลี่ยมหน้าจั่วและสี่เหลี่ยมผืนผ้าถ้าสามเหลี่ยมเป็นรูปสามเหลี่ยมด้านเท่าและสี่เหลี่ยมผืนผ้าเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสในขณะที่ฐานและด้านตรงข้ามเป็นรูปหลายเหลี่ยมปกติโดมรูปสามเหลี่ยม สี่เหลี่ยมจัตุรัสและห้าเหลี่ยมล้วนจัดอยู่ในกลุ่มทรงตันของจอห์นสันและสามารถสร้างขึ้นได้โดยการตัดส่วนของทรงลูกบาศก์แปด เหลี่ยม ทรงลูกบาศก์แปดเหลี่ยมรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนและทรงสิบเหลี่ยมรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน ตามลำดับ โดม เป็นกลุ่มย่อยของปริซึม
โดมอาจมองได้ว่าเป็นปริซึมที่ด้านหนึ่งของรูปหลายเหลี่ยมถูกยุบลงครึ่งหนึ่งโดยการรวมจุดยอดสลับกัน
โดมสามารถกำหนดสัญลักษณ์ Schläfli แบบขยายได้เป็น { n } || t{ n }ซึ่งแทนรูปหลายเหลี่ยมปกติ{ n }ที่เชื่อมต่อด้วยเส้นขนานของส่วนที่ถูกตัดออก t { n }หรือ{2 n }
รูป ทรงคู่ของโดมนั้นมีรูปร่างคล้ายรอยเชื่อมระหว่างครึ่งหนึ่งของรูป สี่เหลี่ยมคางหมูnด้านกับพีระมิด2n ด้าน
ตัวอย่าง
| n | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| สัญลักษณ์ Schläfli | {2} || t{2} | {3} || t{3} | {4} || t{4} | {5} || t{5} | {6} || t{6} | {7} || t{7} | {8} || t{8} |
| โดม | |||||||
| ทรงหลายเหลี่ยมเอก รูปที่เกี่ยวข้อง | สี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน | คิวโบกตาเฮดรอน | รอมบิคิวบอตตาเฮดรอน | รอมบิโคซิโดเดคาเฮดรอน | การปูกระเบื้องรูปสามเหลี่ยมหกเหลี่ยม | การปูกระเบื้องรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนสามเหลี่ยมเจ็ดเหลี่ยม | การปูกระเบื้องรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน |

โดมรูปสามเหลี่ยม สี่เหลี่ยม และห้าเหลี่ยม เป็นโดมนูนที่ไม่ใช่รูปทรงธรรมดาที่มีหน้าปกติเพียงไม่กี่รูปทรงเท่านั้น: " โดมรูป หกเหลี่ยม " เป็นรูปทรงระนาบ และปริซึมสามเหลี่ยมอาจถือได้ว่าเป็น "โดม" ระดับ 2 (โดมของส่วนของเส้นตรงและสี่เหลี่ยมจัตุรัส) อย่างไรก็ตาม โดมของรูปหลายเหลี่ยมที่มีระดับสูงกว่าอาจสร้างขึ้นโดยใช้หน้าเป็นรูปสามเหลี่ยมและสี่เหลี่ยมผืนผ้า ที่ไม่ปกติได้
พิกัดของจุดยอด

นิยามของโดมไม่ได้กำหนดให้ฐาน (หรือด้านตรงข้ามฐาน ซึ่งอาจเรียกว่ายอด) ต้องเป็นรูปหลายเหลี่ยมปกติ แต่เป็นการสะดวกที่จะพิจารณากรณีที่โดมมีสมมาตรสูงสุดC n vในกรณีนั้น ยอดจะเป็นรูปหลายเหลี่ยมปกติn ด้าน ในขณะที่ฐานจะเป็นรูปหลายเหลี่ยมปกติ2 nด้าน หรือ รูปหลายเหลี่ยม 2 nด้านที่มีความยาวด้านต่างกันสองด้านสลับกันและมีมุมเดียวกันกับรูปหลายเหลี่ยมปกติ2 nด้าน เป็นการสะดวกที่จะกำหนดระบบพิกัดให้ฐานอยู่ใน ระนาบ xyโดยมียอดอยู่ในระนาบขนานกับระนาบxy แกน zเป็น แกน nเท่า และระนาบสะท้อนผ่าน แกน zและแบ่งครึ่งด้านของฐาน นอกจากนี้ยังแบ่งครึ่งด้านหรือมุมของรูปหลายเหลี่ยมบนยอด หรือทั้งสองอย่างด้วย (ถ้าnเป็นจำนวนคู่ ระนาบสะท้อนครึ่งหนึ่งจะแบ่งครึ่งด้านของรูปหลายเหลี่ยมด้านบน และอีกครึ่งหนึ่งจะแบ่งครึ่งมุม ในขณะที่ถ้าnเป็นจำนวนคี่ ระนาบสะท้อนแต่ละระนาบจะแบ่งครึ่งด้านหนึ่งด้านและมุมหนึ่งมุมของรูปหลายเหลี่ยมด้านบน) จุดยอดของฐานสามารถกำหนดได้ เป็น ถึง ในขณะที่จุดยอดของรูปหลายเหลี่ยมด้านบนสามารถกำหนดได้ เป็น ถึง ด้วยข้อกำหนดเหล่านี้ พิกัดของจุดยอดสามารถเขียนได้ดังนี้:
สำหรับj = 1, 2, ... , n
เนื่องจากรูปหลายเหลี่ยม เป็นต้น เป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า จึงทำให้ค่าของ มีข้อจำกัด ระยะทางจึงเท่ากับ
ในขณะที่ระยะทางเท่ากับ
สิ่งเหล่านี้จะต้องเท่ากัน และถ้าขอบร่วมนี้ถูกกำหนดด้วย s
ค่าเหล่านี้จะต้องถูกนำไปใส่ในนิพจน์สำหรับพิกัดของจุดยอดที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้
โดมรูปดาว
| 4 | 5 | 7 | 8 | n ⁄ d |
|---|---|---|---|---|
| 3 | ||||
| — | — | 5 |
| 3 | 5 | 7 | n ⁄ d |
|---|---|---|---|
| 2 | |||
| — | 4 |
โดมรูปดาวมีอยู่สำหรับฐานด้านบนใดๆ{ n / d }โดยที่6/5 < n / d < 6และdเป็นจำนวนคี่ ที่ขอบเขตเหล่านี้ โดมจะยุบตัวลงเป็นรูปทรงระนาบ นอกเหนือขอบเขตเหล่านี้ รูปสามเหลี่ยมและรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสจะไม่สามารถครอบคลุมระยะทางระหว่างรูปหลายเหลี่ยมฐานทั้งสองได้อีกต่อไป (ยังคงสามารถสร้างได้ด้วยรูปสามเหลี่ยมหน้าจั่ว ที่ไม่สมมาตร และรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่ไม่เป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัส) ถ้าdเป็นจำนวนคู่ ฐานด้านล่าง{2 n / d }จะเสื่อมสภาพ จากนั้นเราสามารถสร้างโดมทรงกลมหรือโดมครึ่งวงกลมได้โดยการดึงหน้าเสื่อมสภาพนี้ออก และปล่อยให้รูปสามเหลี่ยมและรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสเชื่อมต่อกันที่นี่ (ผ่านขอบเดี่ยว) แทนที่จะเชื่อมต่อกับฐานด้านล่างในภายหลัง (ผ่านขอบคู่) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่าครึ่งหกเหลี่ยมอาจถูกมองว่าเป็นโดมทรงกลม {3/2}
โดมทรงกลมทั้งหมดสามารถกำหนดทิศทางได้ในขณะที่โดมทรงหลายเหลี่ยมทั้งหมดไม่สามารถกำหนดทิศทางได้ สำหรับโดมทรงหลายเหลี่ยม ถ้าn / d > 2รูปสามเหลี่ยมและรูปสี่เหลี่ยมจะไม่ครอบคลุมฐานทั้งหมด (ฐานเดียว) และจะมีเยื่อบางๆ วางอยู่ใน รูปหลายเหลี่ยม { n / d } บนฐานนี้ ซึ่งจะปิดบังพื้นที่ว่างเปล่า ดังนั้น โดมทรงหลายเหลี่ยม {5/2}และ{7/2}ที่แสดงในภาพด้านบนจึงมีเยื่อบางๆ (ไม่ได้เติมเต็ม) ในขณะที่ โดมทรงหลาย เหลี่ยม {5/4}และ{7/4}ที่แสดงในภาพด้านบนไม่มี
ความสูงhของ{ n / d } -cupola หรือ cupoloid กำหนดโดยสูตร: โดยเฉพาะอย่างยิ่งh = 0ที่ขอบเขตn / d = 6และn / d = 6/5และhจะมีค่าสูงสุดที่n / d = 2 (ในโดมแบบไดโกนัล : ปริซึมสามเหลี่ยม ซึ่งสามเหลี่ยมตั้งตรง) [ 1 ] [ 2 ]
ในภาพด้านบน โดมรูปดาวได้รับการกำหนดโทนสีที่สม่ำเสมอเพื่อช่วยในการระบุหน้าต่างๆ โดยฐานรูป{ n / d }เหลี่ยมเป็นสีแดง ฐานรูป{2n / d }เหลี่ยมเป็นสีเหลือง สี่เหลี่ยมเป็นสีน้ำเงิน และสามเหลี่ยมเป็นสีเขียว ส่วนโดมทรงกลมนั้นมีฐานรูป{ n / d }เหลี่ยมเป็นสีแดง สี่เหลี่ยมเป็นสีเหลือง และสามเหลี่ยมเป็นสีน้ำเงิน เนื่องจากฐานรูป{2n / d }เหลี่ยมถูกถอนออกไป
ไฮเปอร์คิวโพลา
ไฮเปอร์คิวโพลาหรือคิวโพลาทรงหลายเหลี่ยมเป็นกลุ่มของโพลีโครา ที่ไม่สม่ำเสมอแบบนูน (ในที่นี้คือรูปทรงสี่มิติ) ซึ่งคล้ายคลึงกับคิวโพลา ฐานของแต่ละอันเป็นทรงหลายเหลี่ยมเพลโตและส่วนขยาย ของมัน [ 3 ]
| ชื่อ | โดมทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่า | โดมทรงลูกบาศก์ | โดมทรงแปดเหลี่ยม | โดมทรงสิบสองเหลี่ยม | โดมกระเบื้องหกเหลี่ยม | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| สัญลักษณ์ Schläfli | {3,3} || rr{3,3} | {4,3} || rr{4,3} | {3,4} || rr{3,4} | {5,3} || rr{5,3} | {6,3} || rr{6,3} | |||||
| ดัชนีเซกเมนโตคอร่า[ 3 ] | K4.23 | เค4.71 | K4.107 | K4.152 | ||||||
| รัศมีวงรอบ | ||||||||||
| ภาพ | ![]() | ![]() | ![]() | |||||||
| เซลล์แคป | ||||||||||
| จุดยอด | 16 | 32 | 30 | 80 | ∞ | |||||
| ขอบ | 42 | 84 | 84 | 210 | ∞ | |||||
| ใบหน้า | 42 | สามเหลี่ยม 24 รูป สี่เหลี่ยม18 รูป | 80 | สามเหลี่ยม 32 รูป สี่เหลี่ยม48 รูป | 82 | สามเหลี่ยม 40 รูป สี่เหลี่ยม42 รูป | 194 | สามเหลี่ยม 80 รูปสี่เหลี่ยม 90 รูปห้าเหลี่ยม 24 รูป | ∞ | |
| เซลล์ | 16 | ทรงสี่เหลี่ยมหน้าจั่ว 1 อันปริซึมสามเหลี่ยม 4 อัน ปริซึม สามเหลี่ยม 6 อัน พีระมิดสามเหลี่ยม 4 อันทรง ลูกบาศก์แปดเหลี่ยม 1 อัน | 28 | ลูกบาศก์ 1 ลูก ปริซึมสี่เหลี่ยม 6 อัน ปริซึมสามเหลี่ยม 12 อันพีระมิดสามเหลี่ยม 8 อันทรงสี่เหลี่ยมมุมฉาก 1 อัน | 28 | ทรงแปดเหลี่ยม 1 อันปริซึมสามเหลี่ยม 8 อัน ปริซึม สามเหลี่ยม 12 อันพีระมิด สี่เหลี่ยม 6 อัน ทรงแปดเหลี่ยม เหลี่ยมขนมเปียกปูน 1 อัน | 64 | ทรงสิบสองเหลี่ยม 1 อันปริซึมห้าเหลี่ยม 12 อัน ปริซึม สามเหลี่ยม 30 อัน พีระมิดสามเหลี่ยม 20 อันทรง สิบสองเหลี่ยม ขนมเปียกปูน 1 อัน | ∞ | 1 การปูกระเบื้องหกเหลี่ยม∞ ปริซึมหกเหลี่ยม∞ ปริซึมสามเหลี่ยม∞ พีระมิดสามเหลี่ยม1 การปูกระเบื้องรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนสามหกเหลี่ยม |
| โพลีโครา เครื่องแบบที่เกี่ยวข้อง | รันซิเนต 5 เซลล์ | เทสเซอแร็กต์รันซิเนต | รันซิเนต 24 เซลล์ | รันซิเนต 120 เซลล์ | กระเบื้องหกเหลี่ยมแบบรังผึ้ง | |||||
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- ไวส์สไตน์, เอริก ดับเบิลยู. "คูโปลา" . แมทเวิลด์ .
- เซกเมนโทปส์
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ โดม (เรขาคณิต)
ในทางเรขาคณิตโดม(พหูพจน์: โดมหลายอัน ) คือทรงตันที่เกิดจากการเชื่อมต่อรูปหลายเหลี่ยม สองรูป โดยรูปหนึ่ง (ฐาน) มีจำนวนขอบ เป็นสองเท่า ของอีกรูปหนึ่ง
ตัวอย่าง
โดมรูปสามเหลี่ยม สี่เหลี่ยม และห้าเหลี่ยม เป็นโดมนูนที่ไม่ใช่รูปทรงธรรมดาที่มีหน้าปกติเพียงไม่กี่รูปทรงเท่านั้น: " โดมรูป หกเหลี่ยม " เป็นรูปทรงระนาบ และ ปริซึมสามเหลี่ยม อาจถือได้ว่าเป็น "โดม" ระดับ 2 (โดมของส่วนของเส้นตรงและสี่เหลี่ยมจัตุรัส) อย่างไรก็ตาม...
พิกัดของจุดยอด
นิยามของโดมไม่ได้กำหนดให้ฐาน (หรือด้านตรงข้ามฐาน ซึ่งอาจเรียกว่ายอด) ต้องเป็นรูปหลายเหลี่ยมปกติ แต่เป็นการสะดวกที่จะพิจารณากรณีที่โดมมีสมมาตรสูงสุด C n v ในกรณีนั้น ยอดจะเป็นรูปหลายเหลี่ยมปกติ n ด้าน ในขณะที่ฐานจะเป็นรูปหลายเหลี่ยมปกติ 2 n ด้าน หรือ...
โดมรูปดาว
โดมรูปดาวมีอยู่สำหรับฐานด้านบนใดๆ { n / d } โดยที่ 6/5 < n / d < 6 และ d เป็นจำนวนคี่ ที่ขอบเขตเหล่านี้ โดมจะยุบตัวลงเป็นรูปทรงระนาบ นอกเหนือขอบเขตเหล่านี้...


