立方体の外球で、その面の1つと他の4つの面の延長線に接するもの幾何学において、正多面体の面の外接球とは、その面と、隣接する面を外側に延長して定義される平面に接する、多面体の外側にある球のことである。外接球は、その面に対して外側で接し、隣接する面に対して内側で接する。
これは外接円の3次元版です。
球面は、正多角形であり、共有する辺における二面角が同じ面によって区切られた面であれば、一般的に明確に定義されます。半正多面体の面は、しばしば異なる種類の面を持ち、それぞれの面の種類によって異なるサイズの球面が定義されます。
パラメータ
外球は、正多面体の面の内接円の中心でその面に接する。外球の半径をr ex、この内接円の半径をr in 、面と隣接する面の延長線との間の二面角をδとすると、外球の中心は、面の一辺の中点からの視点では、二面角を二等分することによって決まる。したがって

δは、内角の180度補角である。
正四面体
辺の長さがaの正四面体の幾何学に適用すると、内接円の半径r in = a /(2 √ 3 ) (面の面積( a 2 √ 3 )/4 を周長3 aで 2 回割ることによって得られる)、二面角δ = π - arccos(1/3)が得られ、結果としてr ex = a / √ 6となります。
キューブ
立方体の6つの面の外接球の半径は、 δとその補角が同じ90度である ため、内接球の半径と同じです。
正二十面体
正二十面体に適用される二面角は、共通の辺を持つ2つの三角形の座標を考慮することによって導出されます。たとえば、頂点が にある面を考えます。

もう一方の

ここでgは黄金比である。頂点座標を減算するとエッジベクトルが定義される。

最初の顔と

他方の面。第1面と第2面の辺のクロス積は、(正規化されていない)面法線ベクトルを与える。

最初と

2番目の面の法線ベクトルの内積は、二面角のコサインになります。
OEIS:A208899 
OEIS:A132338
辺の長さがaの正二十面体の場合、三角形の面の内接円半径はr in = a /(2 √ 3 )であり、最後に 20 個の外接球の半径は

外部リンク
- Gerber, Leon (1977). "関連単体と歪直交単体" . Trans. Am. Math. Soc . 231 (1): 47– 63. doi : 10.1090/S0002-9947-1977-0445393-6 . JSTOR 1997867 . MR 0445393 .
- ハジャ、モワッファク (2005)。 「n次元単体のジェルゴンヌ中心とネーゲル中心」。J.ジオム83 ( 1–2 ): 46–56 .土井: 10.1007/s00022-005-0011-3。S2CID 123076195。