半正多面体
半正多面体 (はんせいためんたい、semi-regular polyhedron) またはアルキメデスの立体 (Archimedean solid) とは、凸な一様多面体のうち、正多面体以外のものである。また、対称性が低い (Dihedral) 角柱・反角柱・ミラーの立体も除く。全部で13種類ある。
一様多面体の条件は、全ての面が正多角形で、頂点形状が合同(頂点に集まる正多角形の種類と順序が同じ)なことである。正多面体(別名:プラトンの立体)は除外するので、半正多面体の面は2種類以上の正多角形で構成される。
準正多面体 (quasi-regular polyhedron) とは、このうち辺の近傍が合同なもので、立方八面体と二十・十二面体が当てはまる。日本では、半正多面体のことを準正多面体ということがあるが、誤りである[1]。
目次
1 一覧
2 半正多面体でない多面体
3 正多面体からの作製
4 双対
5 出典
一覧
多面体 | 構成面 | 辺 | 頂点 | 頂点形状 | 双対 | 図 |
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切頂四面体 | 正三角形 4枚 正六角形 4枚 | 18 | 12 | 3,6,6 | 三方四面体 | |
切頂六面体 | 正三角形 8枚 正八角形 6枚 | 36 | 24 | 3,8,8 | 三方八面体 | |
切頂八面体 | 正方形 6枚 正六角形 8枚 | 36 | 24 | 4,6,6 | 四方六面体 | |
切頂十二面体 | 正三角形 20枚 正十角形 12枚 | 90 | 60 | 3,10,10 | 三方二十面体 | |
切頂二十面体 (サッカーボール型) | 正五角形 12枚 正六角形 20枚 | 90 | 60 | 5,6,6 | 五方十二面体 | |
立方八面体 | 正三角形 8枚 正方形 6枚 | 24 | 12 | 3,4,3,4 | 菱形十二面体 | |
二十・十二面体 | 正三角形 20枚 正五角形 12枚 | 60 | 30 | 3,5,3,5 | 菱形三十面体 | |
斜方立方八面体 | 正三角形 8枚 正方形 18枚 | 48 | 24 | 3,4,4,4 | 凧形二十四面体 | |
斜方二十・十二面体 | 正三角形 20枚 正方形 30枚 | 120 | 60 | 3,4,5,4 | 凧形六十面体 | |
斜方切頂立方八面体 | 正方形 12枚 正六角形 8枚 | 72 | 48 | 4,6,8 | 六方八面体 | |
斜方切頂二十・十二面体 | 正方形 30枚 正六角形 20枚 | 180 | 120 | 4,6,10 | 六方二十面体 | |
変形立方体 (鏡像あり) | 正三角形 32枚 正方形 6枚 | 60 | 24 | 3,3,3,3,4 | 五角二十四面体 | |
変形十二面体 (鏡像あり) | 正三角形 80枚 正五角形 12枚 | 150 | 60 | 3,3,3,3,5 | 五角六十面体 |
半正多面体でない多面体
「面が正多角形で頂点形状が合同」という条件を満たすが、対称性が低いために半正多面体に含められない多面体に、ミラーの立体・アルキメデスの角柱・アルキメデスの反角柱がある。
ミラーの立体は、斜方立方八面体の上半分を45度ひねった多面体である。ただし、ミラーの立体を半正多面体に含め、キラルな変形立方体と変形十二面体の鏡像を区別し、半正多面体を16種類とする場合もある。
アルキメデスの正角柱とアルキメデスの反角柱を含めないのは、種類が無限にあることも理由である。アルキメデスの立体と言った場合は含むこともある。
正多面体からの作製
半正多面体を正多面体から作るときの方法は5種類ある。それは以下のとおりである。
- 切頂 n 面体
- 正 n 面体の頂点を切ったもの。切隅 n 面体、切頭 n 面体とも。拡張シュレーフリ記号は t{p, q}
n・m 面体(準正多面体)- 正 n または m 面体の頂点を各辺の中点まで切ったもの。拡張シュレーフリ記号は {pq}{displaystyle {begin{Bmatrix}p\qend{Bmatrix}}}
- 斜方 n・m 面体
- 正 n または m 面体の各辺と頂点を削ったもの。小斜方 n・m 面体、菱形 n・m 面体とも。拡張シュレーフリ記号は r{pq}{displaystyle r{begin{Bmatrix}p\qend{Bmatrix}}}
- 斜方切頂 n・m 面体
n・m 面体の頂点を切ったもの。切頂 n・m 面体、大斜方 n・m 面体とも。拡張シュレーフリ記号は t{pq}{displaystyle t{begin{Bmatrix}p\qend{Bmatrix}}}
- 変形 n 面体
- 正 n 面体の各面をひねったもの。鏡像がある。捩れ n 面体とも。拡張シュレーフリ記号は s{pq}{displaystyle s{begin{Bmatrix}p\qend{Bmatrix}}}
双対
半正多面体の双対は、アルキメデス双対と呼ばれる。1種類の正多角形でない面からできており、頂点に集まる面の頂点角は等しい。
出典
^ 「誤訳」者自身による説明
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