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deltaedro

El deltaedro estrictamente convexo más grande es el icosaedro regular .
El tetraedro truncado ( de Arquímedes ) con sus hexágonos subdivididos en triángulos. Esta figura no es un deltaedro estrictamente convexo, ya que la definición no permite caras coplanares (adyacentes).

En geometría , un deltaedro ( deltaedro plural ) es un poliedro cuyas caras son todas triángulos equiláteros ( congruentes ) . El nombre proviene de la letra griega mayúscula delta (Δ), que tiene la forma de un triángulo equilátero. Hay infinitos deltaedros. Según el lema del apretón de manos , cada deltaedro tiene un número par de caras. Sólo ocho deltaedros son estrictamente convexos ; estos tienen 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 y 20 caras. [1] Estos ocho deltaedros, con sus respectivos números de caras, aristas y vértices , se enumeran a continuación.

Los ocho deltaedros estrictamente convexos

Hay ocho deltaedros estrictamente convexos : tres son poliedros regulares y sólidos platónicos , cinco son sólidos de Johnson .

En el deltaedro de 6 caras, algunos vértices tienen grado 3 y algunos grado 4. En los deltaedros de 10, 12, 14 y 16 caras, algunos vértices tienen grado 4 y algunos grado 5. Estos cinco deltaedros no regulares Pertenecen a la clase de sólidos de Johnson : poliedros estrictamente convexos no uniformes con polígonos regulares como caras.

Un deltaedro conserva su forma: incluso si sus aristas pueden girar libremente alrededor de sus vértices (de modo que los ángulos entre ellos sean fluidos), no se mueven. No todos los poliedros tienen esta propiedad: por ejemplo, si algunos de los ángulos de un cubo están relajados, éste puede deformarse en un prisma cuadrado no recto o incluso en un romboedro sin ningún ángulo recto .

No existe un deltaedro estrictamente convexo de 18 caras. [2] Sin embargo, el icosaedro de aristas contraídas da un ejemplo de un octadecaedro que puede hacerse estrictamente convexo con 18 caras triangulares irregulares o equilátero con 18 caras triangulares (regulares) que incluyen dos conjuntos de tres triángulos coplanares.

Casos no estrictamente convexos

Hay infinitos casos con triángulos coplanares, lo que permite secciones convexas del mosaico triangular infinito . Si los conjuntos de triángulos coplanares se consideran una sola cara, se puede contar un conjunto más pequeño de caras, aristas y vértices. Las caras triangulares coplanares se pueden fusionar en caras rómbicas, trapezoidales, hexagonales u otras caras poligonales. Cada cara debe ser un polidiamante convexo , como por ejemplo,,,,,,,, ... [3]

Algunos pequeños ejemplos incluyen:

Formas no convexas

Hay un número infinito de deltaedros no convexos.

Se pueden generar cinco deltaedros no convexos agregando una pirámide equilátera a cada cara de un sólido platónico :

Se pueden generar otros deltaedros no convexos ensamblando varios tetraedros regulares :

Como todos los poliedros toroidales , los deltaedros toroidales no son convexos; ejemplo:

Cuando sea posible, agregar una pirámide equilátera invertida a cada cara de un poliedro da como resultado un deltaedro no convexo; ejemplo:

Como todos los poliedros que se cruzan entre sí, los deltaedros que se cruzan entre sí no son convexos; ejemplo:

Gran icosaedro : un sólido de Kepler-Poinsot , con 20 triángulos que se cruzan:

Ver también

Referencias

  1. ^ Freudenthal, H ; van der Waerden, BL (1947), "Over een bewering van Euclides ("Sobre una afirmación de Euclides")", Simon Stevin (en holandés), 25 : 115-128(Mostraron que hay sólo ocho deltaedros estrictamente convexos).
  2. ^ Trigg, Charles W. (1978), "Una clase infinita de deltaedros", Revista de matemáticas , 51 (1): 55–57, doi :10.1080/0025570X.1978.11976675, JSTOR  2689647.
  3. ^ Los deltaedros convexos y la tolerancia de caras coplanares

Otras lecturas

enlaces externos