อ่าน 3 นาที
ลูกบาศก์ตัดยอด
ในทางเรขาคณิตลูกบาศก์ตัดยอดหรือทรงหกเหลี่ยมตัดยอด เป็นทรงตันอาร์คิมีเดียนมีหน้าปกติ 14 หน้า ( รูปแปดเหลี่ยม 6 หน้า และรูปสามเหลี่ยม 8 หน้า ) มีขอบ 36 ขอบ และมีจุดยอด 24 จุด
ลูกบาศก์ตัดยอด
| ลูกบาศก์ตัดยอด | |
|---|---|
| พิมพ์ | ทรงเรขาคณิตแบบอาร์คิมีเดียน |
| ใบหน้า | 14 ( รูปแปดเหลี่ยม 6 รูป และรูปสามเหลี่ยม 8 รูป) |
| ขอบ | 36 |
| จุดยอด | 24 |
| กลุ่มสมมาตร | สมมาตรทรงแปดเหลี่ยม |
| โพลีเฮดรอนคู่ | ไตรอาคิส ออกตาเฮดรอน |
| รูปจุดยอด | |
| สุทธิ | |
ในทางเรขาคณิตลูกบาศก์ตัดยอดหรือทรงหกเหลี่ยมตัดยอด เป็นทรงตันอาร์คิมีเดียนมีหน้าปกติ 14 หน้า ( รูปแปดเหลี่ยม 6 หน้า และรูปสามเหลี่ยม 8 หน้า ) มีขอบ 36 ขอบ และมีจุดยอด 24 จุด
ถ้าลูกบาศก์ที่ถูกตัดมีขอบยาวหนึ่งหน่วยรูปทรงแปดเหลี่ยมไตรอาคิส คู่ของมัน จะมีขอบยาว2และδ S +1โดยที่ δ Sคืออัตราส่วนของเงิน√ 2 +1
การก่อสร้าง
ลูกบาศก์ที่ถูกตัดยอดถูกสร้างขึ้นโดยการตัดจุดยอดทั้งหมดของลูกบาศก์ออก[ 1 ] รูปทรงหลายเหลี่ยมที่ได้จะมีรูปแปดเหลี่ยมหกรูปและรูปสามเหลี่ยมแปดรูป โดยมีหน้า รูปหลายเหลี่ยมปกติทั้งหมดสิบสี่หน้า ขอบสามสิบหกขอบ และจุดยอด 24 จุด[ 2 ]
พิกัดคาร์ทีเซียนสำหรับจุดยอดของลูกบาศก์ที่ถูกตัดยอดซึ่งมีจุดศูนย์กลางอยู่ที่จุดกำเนิดและมีความยาวด้านเท่ากับคือการเรียงสับเปลี่ยนทั้งหมดของ โดยที่คืออัตราส่วนสีเงิน
คุณสมบัติ

ลูกบาศก์ที่ถูกตัดเป็นทรงตันอาร์คิมีเดียนซึ่งเป็นทรงหลายเหลี่ยมสมมาตรสูงและกึ่งปกติที่มีหน้ารูปหลายเหลี่ยมปกติที่แตกต่างกันสองหน้าขึ้นไปมาบรรจบกันที่จุดยอด[ 3 ]จุดยอดแต่ละจุดล้อมรอบด้วยรูปแปดเหลี่ยมสองรูปและรูปสามเหลี่ยมหนึ่งรูป ดังนั้นรูปทรงของจุดยอด จึง เป็น[ 4 ]ทรงแปดเหลี่ยมที่ถูกตัดมีกลุ่มสมมาตรสามมิติเช่นเดียวกับทรงแปดเหลี่ยมปกติ ซึ่งก็คือสมมาตรทรงแปดเหลี่ยม[ 5 ]ทรงหลายเหลี่ยมคู่ของลูกบาศก์ที่ถูกตัดคือทรงแปดเหลี่ยมไตรอาคิสซึ่งเป็นทรงตันคาตาลันที่ได้จากการติดพีระมิดสั้นสองอันเข้ากับหน้าของทรงแปดเหลี่ยมปกติ[ 4 ]
ในการหาพื้นที่ผิวของลูกบาศก์ที่ถูกตัดออก อาจคำนวณพื้นที่ทั้งหมดของหน้ารูปหลายเหลี่ยมทั้งหมด ได้แก่ รูปแปดเหลี่ยมปกติ 6 รูป และรูปสามเหลี่ยมด้านเท่า 8 รูป ซึ่งทั้งหมดมีความยาวขอบเท่ากัน ในทางกลับกันปริมาตรสามารถคำนวณได้จากปริมาตรของลูกบาศก์และปริมาตรของชิ้นส่วนเล็กๆ ที่ถูกตัดออก แล้วนำมาลบกัน ให้เป็นความยาวขอบของลูกบาศก์ที่ถูกตัดออก สูตรสำหรับพื้นที่ผิวและปริมาตรคือ: [ 2 ]
ลูกบาศก์ที่ถูกตัดจะมีมุมไดเฮดรัล สองมุมที่แตกต่างกัน ซึ่งเป็นมุมระหว่างหน้ารูปหลายเหลี่ยมสองหน้า: มุมระหว่างสามเหลี่ยมกับรูปแปดเหลี่ยมคือ 125.26° ในขณะที่มุมระหว่างรูปแปดเหลี่ยมสองรูปเป็นมุมฉาก 90° [ 4 ]
การผ่าตัด

ลูกบาศก์ที่ถูกตัดยอดสามารถแบ่งออกเป็นลูกบาศก์ ตรงกลางที่มี โดมสี่เหลี่ยมจัตุรัส 6 โดมล้อม รอบแต่ละด้านของลูกบาศก์ และทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่าปกติ 8 ทรงที่มุม การแบ่งส่วนนี้ยังสามารถมองเห็นได้ภายในโครงสร้างรังผึ้งลูกบาศก์แบบรันซิกซึ่งประกอบด้วยเซลล์รูปทรง ลูกบาศก์ ทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่าและ ทรง สี่เหลี่ยมมุมฉากแปดเหลี่ยม
การผ่าตัดนี้สามารถใช้สร้างทอรอยด์ Stewartที่มีหน้าปกติทั้งหมดได้โดยการเอาโดมสี่เหลี่ยมสองอันและลูกบาศก์ตรงกลางออก ลูกบาศก์ที่ถูกขุดออก นี้ มีสามเหลี่ยม 16 รูป สี่เหลี่ยม 12 รูป และแปดเหลี่ยม 4 รูป[ 6 ] [ 7 ]
กราฟ

ใน สาขา คณิตศาสตร์ของทฤษฎีกราฟกราฟลูกบาศก์ที่ถูกตัดทอนคือกราฟของจุดยอดและขอบของลูกบาศก์ที่ถูกตัดทอน ซึ่ง เป็นหนึ่งในทรงตันอาร์คิมีเดียนมีจุดยอด 24 จุด และขอบ 36 ขอบ และเป็นกราฟอาร์คิมีเดียนลูกบาศก์[ 8 ] ในฐานะกราฟลูกบาศก์แฮมิลโทเนียนสามารถแสดงได้ด้วย สั ญ กรณ์ LCFเป็น LCF[2,-9,-2,2,9,-2] 4
| ออร์โธกราฟิก | LCF[2,-9,-2,2,9,-2] 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ดูเพิ่มเติม
- วงจรเชื่อมต่อลูกบาศก์ (Cube-connected cycles)คือตระกูลของกราฟที่รวมถึงโครงร่างของลูกบาศก์ที่ถูกตัดทอน (truncated cube)
- ลูกบาศก์มุมลบเหลี่ยมได้มาจากการแทนที่ขอบของลูกบาศก์ด้วยรูปหกเหลี่ยมที่ไม่สม่ำเสมอ
ลิงก์ภายนอก
- Weisstein, Eric W. , " ลูกบาศก์ตัดยอด " (" ทรงตันอาร์คิมีเดียน ") ที่MathWorld .
- ไวส์สไตน์, เอริค ดับเบิลยู. "กราฟลูกบาศก์แบบตัดทอน" . MathWorld .
- คลิทซิง, ริชาร์ด. "ทรงหลายเหลี่ยมนูนสม่ำเสมอสามมิติ o3x4x - tic" .
- แบบร่างที่แก้ไขได้และพิมพ์ได้ของลูกบาศก์ที่ถูกตัดยอด พร้อมมุมมอง 3 มิติแบบโต้ตอบ
- ทรงหลายเหลี่ยมสม่ำเสมอ
- โพลีเฮดราในโลกเสมือนจริง www.georgehart.com: สารานุกรมโพลีเฮดรา
- โมเดลVRML
- สัญกรณ์คอนเวย์สำหรับทรงหลายเหลี่ยมลองใช้: "tC"
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ลูกบาศก์ตัดยอด
ในทางเรขาคณิตลูกบาศก์ตัดยอดหรือทรงหกเหลี่ยมตัดยอด เป็นทรงตันอาร์คิมีเดียนมีหน้าปกติ 14 หน้า ( รูปแปดเหลี่ยม 6 หน้า และรูปสามเหลี่ยม 8 หน้า ) มีขอบ 36 ขอบ และมีจุดยอด 24 จุด
การก่อสร้าง
ลูกบาศก์ที่ถูกตัดยอดถูกสร้างขึ้นโดยการตัดจุดยอดทั้งหมดของลูกบาศก์ออก [ 1 ] รูปทรงหลายเหลี่ยมที่ได้จะมีรูปแปดเหลี่ยมหกรูปและรูปสามเหลี่ยมแปดรูป โดยมีหน้า รูปหลายเหลี่ยมปกติ ทั้งหมดสิบสี่หน้า ขอบสามสิบหกขอบ และจุดยอด 24 จุด [ 2 ]
คุณสมบัติ
ลูกบาศก์ที่ถูกตัดเป็น ทรงตันอาร์คิมีเดียน ซึ่งเป็นทรงหลายเหลี่ยมสมมาตรสูงและกึ่งปกติที่มีหน้ารูปหลายเหลี่ยมปกติที่แตกต่างกันสองหน้าขึ้นไปมาบรรจบกันที่จุดยอด [ 3 ] จุดยอดแต่ละจุดล้อมรอบด้วยรูปแปดเหลี่ยมสองรูปและรูปสามเหลี่ยมหนึ่งรูป ดังนั้น รูปทรงของจุดยอด จึง...
การผ่าตัด
ลูกบาศก์ที่ถูกตัดยอดสามารถแบ่งออกเป็น ลูกบาศก์ ตรงกลางที่มี โดมสี่เหลี่ยมจัตุรัส 6 โดมล้อม รอบแต่ละด้านของลูกบาศก์ และทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่าปกติ 8 ทรงที่มุม การแบ่งส่วนนี้ยังสามารถมองเห็นได้ภายในโครงสร้าง รังผึ้งลูกบาศก์แบบรันซิก ซึ่งประกอบด้วยเซลล์รูปทรง...