Ниже приведем основные формулы додекаэдра, который состоит из правильных пятиугольников. Правильный додекаэдр имеет грани в виде правильных пятиугольников (см. пентагон-додекаэдр).
Что такое додекаэдра объяснение свойства и примеры
Папп Александрийский в «Математическом собрании» занимается построением додекаэдра, вписанного в данную сферу, попутно доказывая, что вершины додекаэдра лежат в параллельных плоскостях [7] [6] :318-319 [8]. На территории нескольких европейских стран найдено множество предметов, называемых римскими додекаэдрами , относящихся ко II—III вв. Вскоре после появления кубика Рубика , в 1981 году была запатентована подобная головоломка в форме правильного додекаэдра — мегаминкс. Как и у классического кубика Рубика, к каждому ребру у неё прилегает по три детали [9].
Если судить по историческим слоям, в которых находили додекаэдры, то им около 2000 тысяч лет. Находят таинственные объекты давно — первый откопали в Англии еще в 18-ом веке.
Среди них много целых. Целый додекаэдр есть в Галло-Римском музее — его обнаружили в 1939 году у древних римских стен в Тонгерене. Обилие находок на территории, на которой когда-то простиралась Римская империя, свидетельствует: её граждане весьма активно пользовались 12-гранниками. Но как? С какой целью?
Пока это неразрешимая загадка. Обломок артефакта, найденный в Бельгии. Последнее - весьма туманное - предположение высказал куратор бельгийского музея Гвидо Криммерс Guido Creemers , получив обломок: мол, додекаэдры использовали в каких-то магических обрядах. Как-то с их помощью предсказывали будущее, что было весьма популярно у древних римлян, но попало под запрет с приходом христианства.
В целом археологи выдвинули примерно 27 гипотез, хотя доказать ни одну из них не удалось. Сейчас в исторической литературе для краткости используется аббревиатура UGRO от англ. Unidentified Gallo-Roman Object - «неопознанный галло-римский предмет».
Астрономический определитель Согласно одной из самых признаваемых теорий, римские додекаэдры применялись в качестве измерительных приспособлений, а именно - в качестве дальномеров на поле боя. Дескать, додекаэдр использовали для расчета траекторий метательных снарядов, и это объясняет наличие разного диаметра отверстий на пятиугольных гранях. По другой теории, додекаэдры использовались в качестве геодезических и нивелирующих приспособлений. Тем не менее ни одна из этих теорий не подкреплена какими-либо доказательствами. Не предоставлено и объяснений того, каким образом додекаэдры могли использоваться для этих целей. Более интересной представляется гипотеза о том, что додекаэдры служили в качестве астрономических измерительных приборов, с помощью которых определяли оптимальный срок посева озимых зерновых культур. Как считает исследователь Вагеман, «додекаэдр был астрономическим измерительным прибором, при помощи которого измеряли угол падения солнечного света, и таким образом точно определяли один особый день весной и один особый день осенью.
Определяемые таким образом дни, по-видимому, имели большую важность для сельского хозяйства». Однако противники этой теории отмечают, что использование додекаэдров в качестве измерительных приборов любого рода представляется невозможным из-за отсутствия у них какой-либо стандартизации. Ведь все найденные предметы имели разные размеры и конструкции. Впрочем, среди множества подобных теорий есть одна весьма правдоподобная.
Гораздо более жесткая структура образуется с добавлением следующего слоя седьмого. Внешняя оболочка семислойного FROIMа является гигантским додекаэдром составленным из 20 структурных додекаэдров. Это опять, как и в случае пятислойного FROIMа совершенно жесткая структура, так как додекаэдры последнего седьмого слоя идеально прилегают к додекаэдрам нижележащего шестого слоя. Известные классические многогранники являются объёмными структурами, которые ограничены плоскостями плоскими фигурами, многоугольниками. Принципиальное отличие рассматриваемых в данной статье структур состоит в том, что они не представляют собой единого замкнутого объёма, а состоят из множества связанных индивидуальных объёмов элементарных додекаэдров составляющих в совокупности структуры имеющие форму правильных и полуправильных многогранников. Так как многогранники составляются из додекаэдров, которые тесно соприкасаются друг с другом, то в результате образуется механически стабильная структура. Слои структур последовательно меняют свою внешнюю форму, в зависимости от номера слоя. Так вплоть до третьего слоя структура сохраняет вид додекаэдра. Следующий четвертый слой приобретает вид усечённого икосаэдра. Пятый слой имеет вид икосододекаэдра. Шестой слой продолжает иметь вид икосододекаэдра, но с другими пропорциями чем икосододекаэдр пятого слоя. Седьмой слой возвращается к форме додекаэдра, но имеющего размер примерно в 6. Ещё о выборе названия. Это объясняется тем, что FROIM структуры характеризуются идеальным прилеганием между составляющими их додекаэдрами, то есть зазоры в направлении от периферии к центру структуры отсутствуют. Приняв за условие, что каждый индивидуальный додекаэдр является твердым, несжимаемым телом, неизбежно приходим к заключению, что результирующие FROIM структуры обладают жесткостью равной жесткости их составных частей. Под жесткостью здесь подразумевается способность противостоять внешнему давлению. Условием противостояния внешнему давлению является то, что внешнее давление должно прилагаться строго нормально по отношению к центру FROIM структуры центрально симметрично. Кстати говоря требование к давлению быть внешним неявно входит и в условия жесткости для обычных многогранников. Это обстоятельство до сих пор ускользает от внимания математиков. Так что условия жесткости одинаковы для элементарных многогранников и для структур собираемых из таких многогранников. Эта аналогия особенно очевидна в количественном совпадении составляющих элементов. FROIM структура из 195 додекаэдров. Представлены все слои от седьмого до второго первый невидим. Известно, что в обычный додекаэдр можно последовательно вписать другие правильные многогранники — куб, октаэдр и тетраэдр. Подобное свойство присуще и рассматриваемым здесь структурам. Итак, первая структура является аналогом куба, «вписанного» в семислойный «большой додекаэдр», который был представлен в предыдущем разделе.
Геометрия Додекаэдров
| Додекаэдр: двухсотлетняя загадка археологии | Но самая близкая к сфере внутренняя фигура – это додекаэдр (в действительности, додекаэдро-икосаэдральная взаимосвязь). |
| Что это такое? Ученые бьются над разгадкой древнеримских многогранников – додекаэдров | Некоторые додекаэдры появлялись на рынке древностей и, следовательно, не имеют археологического контекста. |
| Додекаэдр – это... Определение, формулы, свойства и история | Правильный додекаэдр имеет грани в виде правильных пятиугольников (см. пентагон-додекаэдр). |
| Что такое додекаэдр? »Его определение и значение | Додекаэдра является tetartoid более необходимой симметрии. |
Додекаэдр. Развертка для склеивания, распечатки а4, шаблоны
Додекаэдра является tetartoid более необходимой симметрии. это додекаэдр, который является правильным, который состоит из 12 правильных пятиугольных граней, трех встречаются в каждой вершине. правильный многогранник (платоново тело), имеющий двенадцать граней, которые являются правильными (равност. У додекаэдра центр симметрии состоит из 15 осей симметрии. Додекаэдр составлен из двенадцати правильных пятиугольников, являющихся его гранями. Каждая вершина додекаэдра является вершиной трёх правильных пятиугольников. геометр. многогранник, имеющий двенадцать граней; двенадцатигранник Вокруг орбиты Земли можно описать 12-гранник или додекаэдр, где каждая грань ― правильный пятиугольник.
Кругосветка по додекаэдру
С другой стороны, додекаэдр имеет наименьший угловой дефект, наибольший телесный угол при вершине и максимально заполняет свою описанную сферу. это многогранник, состоящий из 12 граней, каждая из которых является правильным пятиугольником. Додекаэдр составлен из двенадцати правильных пятиугольников, являющихся его гранями. Каждая вершина додекаэдра является вершиной трёх правильных пятиугольников. двенадцать и hedra - грань), один из пяти типов правильных многогранников. Д. имеет 12 граней (пятиугольных), 30 рёбер, 20 вершин (в каждой вершине сходятся 3 ребра). Около сотни подобных додекаэдров было найдено на территории различных стран, от Англии до Венгрии и запада Италии, но большинство найдено в Германии и Франции.
Правильный додекаэдр
Нанеся на глобус очаги известных ему в то время наиболее крупных и примечательных культур и цивилизаций Древнего мира, он заметил ряд закономерностей в их расположении относительно друг друга, а также относительно географических полюсов и экватора планеты. Так, очаг древней протоиндийской цивилизации Мохенджо-Даро и древняя самобытная и загадочная культура острова Пасхи в Тихом океане находятся соответственно на 27 градусе северной и южной широты. В то же время, эти районы лежат на противоположных концах оси, проходящей через центр Земли, то есть они антиподальны. От Мохенджо-Даро до Северного географического полюса, как и от острова Пасхи до Южного полюса, одно и то же расстояние. Продлив линию, соединяющую эти две цивилизации, на запад на такое же расстояние, а затем соединив её концы с Северным полюсом планеты, можно получить гигантский равносторонний треугольник Земли. В вершине первого построенного на глобусе треугольника, кроме Мохенджо-Даро, - берберо-туарегская цивилизация Северной Африки с древними священными галереями наскальных рисунков. В серединах сторон этого треугольника оказались очаги древнеегипетской, кельт-иберской древней Ирландии-Шотландии цивилизаций, "Великой Обской культуры" по Окладникову древних народов, потомками которых являются ханты и манси. В центре треугольника - очаг самой древней земледельческой культуры Европы - Трипольской.
Здесь позже образовался центр Гардарики, центр славянского общества, "мать городов русских" - город Киев. Существенный элемент в поисковую работу внесли сообщения о находимых археологами так называемых "странных предметах" в форме додекаэдра, непонятного назначения. В центрах граней этих предметов были отверстия, а в вершинах - сферические выпуклости. При последовательном соединении центров треугольников построенной системы получается именно такой же додекаэдр - правильный двенадцатигранник с пятиугольными гранями.
Следовательно, края между синими гранями покрываются красными краями каркаса. Геометрическая свобода Додекаэдра является tetartoid более необходимой симметрии. Триакистетраэдр является вырожденным случаем с 12 ребрами нулевой длиной. В терминах использованных выше цветов это означает, что белые вершины и зеленые ребра поглощаются зелеными вершинами. Вариации тетартоида от правильного додекаэдра до триакисного тетраэдра Двойной треугольной гиробиантикуполы Форма более низкой симметрии правильного додекаэдра может быть построена как двойник многогранника, построенного из двух треугольных антикупол, соединенных основанием к основанию, называемых треугольными гиробиантикуполами.
Он имеет симметрию D 3d , порядок 12. Он имеет 2 набора по 3 одинаковых пятиугольника сверху и снизу, соединенных 6 пятиугольниками по сторонам, которые чередуются вверх и вниз. Эта форма имеет шестиугольное поперечное сечение, и идентичные копии могут быть соединены как частичные шестиугольные соты, но все вершины не будут совпадать. Ромбический додекаэдр Ромбический додекаэдр Ромбический додекаэдр является зоноэдром с двенадцатью ромбическими гранями и октаэдрической симметрией.
Как видно из рисунка, четвертый слой добавляется к обращенным наружу боковым граням додекаэдров третьего слоя. К каждому из 12 додекаэдров третьего слоя прикрепим по пять додекаэдров четвертого слоя всего 60.
Верхние грани третьего слоя остаются незаполненными. В этом смысле операция по заполнению четвертого слоя, противоположна операции по заполнению третьего слоя, где мы наоборот добавляли додекаэдры к верхним граням, оставляя свободными боковые грани второго слоя. Теперь в нашей конструкции имеется четыре слоя, содержащих в сумме восемьдесят пять додекаэдров. Додекаэдры четвертого слоя образовали пятигранные ячейки вокруг каждого додекаэдра третьего слоя. А каждые три соседние пятигранные ячейки образовали шестигранные ячейки, в которых принимают участие по два додекаэдра от каждого пятиугольника. В общем и целом получившаяся фигура напоминает классический усечённый икосаэдр.
Классический усечённый икосаэдр имеет 32 грани: 12 пятиугольных и 20 шестиугольных. Четырехслойный FROIM усечённый икосаэдр также имеет 32 грани-стороны: 12 граней составленных из пяти додекаэдров и 20 сторон шестиугольников. Как называть эти грани-стороны, еще предстоит решить. Это не обычные плоские грани, а объемные структуры, состоящие из модулей — додекаэдров. Единственное, что их связывает с классическими гранями-многоугольниками, это численное совпадение числа додекаэдров в объёмных гранях с числом сторон в плоских многоугольниках. Четырехслойная FROIM структура ещё недостаточно жесткая, додекаэдры образовали плотное соединение в местах контакта друг с другом.
Но этот контакт осуществляется только вдоль линии ребер соседних додекаэдров. Гораздо более жесткая структура образуется с добавлением следующего слоя пятого. Для начала, мы добавим только 30 тридцать додекаэдров к уже имеющимся в нашей структуре. Очевидно, что имеется множество незаполненных мест, куда можно поместить дополнительные додекаэдры, но нас сейчас интересует минимально возможная структура, которая наиболее удобна для анализа. Обычный икосододекаэдр состоит из 12 пятиугольников и 20 треугольников. Для сравнения представлены два изображения: Сверху отдельно воспроизведённый верхний пятый слой нашего 115 элементного FROIMа, с наложенными на него полупрозрачными пятиугольными плоскостями.
Размеры этих вспомогательных плоскостей примерно совпадают с размерами пятиугольных структур, образованных додекаэдрами пятого слоя. Зазоры между пятиугольниками имеют треугольную форму, как и у обычного икосододекаэдра, представленного снизу для сравнения. Количество треугольных структур также равно 20, как и в классическом икосододекаэдре. Теперь, более подробно о жесткости образовавшейся структуры. На изображении ниже предоставлено в увеличенном виде сопряжение додекаэдров пятого слоя желтых с нижележащими додекаэдрами четвертого слоя бордовый и сиреневый цвета. Как можно видеть, прилегание между додекаэдрами идеальное, зазоры отсутствуют.
В таком случае О будет являться центром симметрии и будет симметрична сама себе. Рисунок 6 — Центральная симметрия Точки А и А1 называются симметричными относительно прямой а, если прямая а проходит через середину отрезка АА1 и перпендикулярна к этом отрезку рис. Прямая а называется осью симметрии, а каждая ее точка считается симметричной самой себе.
Если фигура имеет центр ось, плоскость симметрии, то говорят, что она обладает центральной осевой, зеркальной симметрией. Рисунок 8 — Зеркальная симметрия Рисунок 9 — Элементы симметрии куба Примером фигуры, обладающей и центральной, и осевой и зеркальной симметрией является куб рис. Фигура может иметь один или несколько центров осей, плоскостей симметрии.
Так, например, у куба один центр симметрии и несколько осей и плоскостей симметрии. В геометрии центр, ось и плоскость симметрии многогранника называют элементами симметрии многогранников. С симметрией мы часто можем встретиться в природе, архитектуре, быту.
Например, многие кристаллы имеют центр ось или плоскость симметрии. Многие здания симметричны относительно плоскости. Примером такого здания является здание Московского государственного университета.
В действительности, додекаэдр состоит из двенадцати правильных пятиугольников. Утверждение 2 верно. Тетраэдр с греческого означает 4 грани и состоит тетраэдр из 4-х треугольников.
Гексаэдр, он же куб состоит из квадратов, которые в свою очередь являются параллелограммами, поэтому утверждение 3 верно. С греческого «октаэдр» означает 8 граней, состоять в таком случае из пятиугольников он не может.
Ответ на вопрос — зачем в древности был нужен и как использовался «Римский додекаэдр».
Общие понятия о фигуре Додекаэдр – это слово взято из языка древних греков. Дескать, додекаэдр использовали для расчета траекторий метательных снарядов, и это объясняет наличие разного диаметра отверстий на пятиугольных гранях. Тайна римского додекаэдра Римский додекаэдр, найденный в Бонне, Германия.
❗Что такое фигура Додекаэдр, как получила свое название и почему является символом Вселенной❗
На рисунке ниже изображена одна «не работающая» попытка построить такую траекторию на кубе: на изображенной развертке точкам A и C соответствует одна и та же вершина куба, но двигаясь по прямой AC на кубе мы по пути наткнемся на другую вершину, B. Так будет всегда — при любой попытке пройти из одной вершины в неё же мы непременно пройдем и через какую-то другую вершину. Для тетраэдра это несложно доказать. Если бы на правильном тетраэдре ABCD такая траектория — например, начинающаяся и заканчивающаяся в вершине A — существовала, можно было бы «прокатить» тетраэдр вдоль нее, перекатывая его с грани на грань по плоскости и «отпечатывая» каждую очередную грань. Сама траектория на плоскости тогда стала бы прямой точно так же, как становятся прямыми «достроенные после отражения» лучи в школьной физике , а посещенные грани и соответствующие им вершины были бы частью решетки, изображенной на рисунке ниже. Но любой отрезок между одинаково помеченными вершинами там проходит через вершину с другой пометкой, просто из соображений четности. Так предположение о существовании такого пути на тетраэдре приходит к противоречию. Для других правильных многогранников, впрочем, столь простым рассуждением обойтись не получится. Но отсутствие таких траекторий для октаэдра, куба и икосаэдра также было доказано — и лишь вопрос для додекаэдра оставался открытым. И ответ на него, в отличие от всех остальных, оказался положительным: на додекаэдре такие пути существуют.
Первый пример такого пути причем несамопересекающегося изображен на рисунке ниже. Склеив эту нестандартную развертку, можно получить правильный додекаэдр — а вершины, которые соединяет проведённый отрезок, становятся одной и той же. В следующей работе эти же авторы вместе с еще одним коллегой удалось расклассифицировать все такие траектории.
На представителей всех этих классов можно посмотреть тут. Вопрос о таких путях связан с общей теорией трансляционных поверхностей также называемых очень плоскими. Такие поверхности получаются из одного или нескольких многоугольников на плоскости, стороны которых разбиты на пары равных и параллельных, и каждая пара сторон которых склеена по совмещающему их параллельному переносу. Простейший пример такой поверхности — тор, и наверняка многим известны видеоигры, где игровые персонажи, покидая экран через одну сторону, сразу же возвращаются обратно с другой. Можно вспомнить задачу о «запутывании ветра в деревьях» и подход к ней через коцикл Концевича—Зорича, можно вспомнить «теорему о волшебной палочке» Эскина—Мирзахани. В общем, получающаяся область вовсе не так проста, как может показаться на первый взгляд. Но вернемся к исходной задаче. Для описания пути по додекаэдру авторы взяли трансляционную поверхность, которая получается, если на плоскости разместить каждую грань в каждом из возможных положений, в котором она может оказаться при «перекатывании» фигуры. Эти грани объединяются в 10 поворотов одной развертки додекаэдра — с отождествленными соответствующим образом оставшимися сторонами. Получающаяся поверхность огромна: топологически это сфера с 81 ручкой. На ней 20 вершин, которые соответствуют 20 вершинам додекаэдра. Однако — и в этом сила этого подхода — геодезические линии на ней становятся просто прямыми — продолжающимися сквозь «склеенные» пары сторон. Правда, по пути на двойном пятиугольнике да и на додекаэдре не очень просто сказать, соответствует ли он пути на S, идущем из вершины в ту же самую вершину.
Внешне они напоминают деталь какого-то механизма и представляют собой полые 12-гранные геометрические фигуры, изготовленные из литого металла. Размером они с бейсбольный мяч. Все подобные предметы снабжены большими отверстиями на каждой грани и шипами по углам. Гипотез об их предназначении за два столетия было выдвинуто немало, но никто до сих пор достоверно не установил, для чего и как именно они использовались. Загадкой является и возраст таких артефактов. Например, обнаруженный в Бельгии бронзовый додекаэдр был изготовлен более 1600 лет назад.
Или деталями одежды. Илии нструментами для гадания - каждая грань артефакта могла соответствовать одному из 12 знаков зодиака. Или одному из 12 месяцев. Некоторые вполне серьезные археологи подозревали, что «Римские додекаэдры» служили узлами крепления римских шатров — в отверстия вставляли палки, на которые навешивали ткани. А могли использовать, как подсвечники. В одном из 12-грнников нашли следы воска. Правда, ни в каком другом больше не нашли. Самая оригинальная гипотеза: додекаэдры ни для чего не служили. Может быть, их просто крутили в руках, как еще совсем недавно «расслаблялись» со спиннерами. Эти игрушки наверняка озадачат археологов далекого будущего — те тоже сломают головы в догадках. Убедительных доводов в пользу того или иного предположения ученые не находят.