立体の命名と構成
92種類のジョンソン立体と、それに関連するいくつかの図形。(アニメーション版はこちらをご覧ください)。
- 無効、-プラトン的 、-アルキメデス的 、- 回転断面。
ジョンソン固体の命名は、柔軟かつ正確な記述式に基づいており、多くの固体を複数の異なる方法で命名しても、それぞれの名称の正確さが損なわれることはありません。ジョンソン固体の名称については、以下のセクションで説明します。
ピラミッド、ドーム、円形建築物最初の 48 個のジョンソン立体は、ピラミッド 、ドーム 、または円形立体と、 プリズム または反プリズム を組み合わせて構成されています。特定の形状の組み合わせを示すために、次の接頭辞が単語に付けられます。[ 11 ]
Bi-は 、2つの立体が基底同士で結合されていることを示します。 ドームや円形建築物の場合、ortho- は 同じ面が交わることを示します。 ドームや円形建築物の場合、gyro- は 異なる面が交わることを示す。 細長い形状とは、 角柱が 立体の底面に、または底面同士の間に接合されていることを示します。ジャイロ伸長とは、 反角柱が 立体の底面に、または底面間に接合されていることを示します。この命名法を用いると、五角両錐は 、2つの五角錐の底面を接合して作られた立体である。三角両錐は 、2つの三角錐を底面に沿って接合して作られた立体である。
- 無効、-プラトン的 、-アルキメデス的 。
次の 35 個のジョンソン立体は、プリズム 、プラトン立体 、アルキメデス立体などの均一な多面体に ピラミッド やドーム を追加、削除、または回転させることによって構成されます。追加、削除、または回転を示すために、次の接頭辞が単語に付けられます。[ 11 ]
拡張とは、 対象となる立体の1つまたは複数の面にピラミッド またはドーム が追加されることを意味します。縮小とは、 対象となる立体の1つまたは複数の面からピラミッドまたはドームが除去されることを意味します。ジャイレートと は、対象となる立体物に取り付けられている、または立体物に組み込まれているドーム状の構造物が、異なる辺が一致するように回転している状態を指します。拡大 、縮小 、回転の 3 つの操作は、特定の大きな立体に対して複数回実行できます。 Bi- とTri- は 、それぞれ 2 回と 3 回の操作を示します。たとえば、bigyrate 立体は 2 つの回転したドームを持ち、tridiminished 立体は 3 つの除去されたピラミッドまたはドームを持ちます。特定の大きな立体では、変更された面が平行な立体と、変更された面が斜めの立体とが区別されます。Para- は 前者、つまり問題の立体が変更された平行な面を持つことを示し、meta- は 後者、つまり変更された斜めの面を持つことを示します。たとえば、parabiagumented 立体は 2 つの平行な面が拡大され、metabigyrate 立体は 2 つの斜めのドームが回転されています。[ 11 ]
切り貼りしない 半円形の回廊(左)と部分的な円形建築物(右)の網目図 最後の 9 つのジョンソン立体は、それらが組み立てられている特定の多角形複合体に基づいて名前が付けられています。これらの名前は、ジョンソンによって次の命名法で定義されています。[ 11 ]
ルーンと は、正方形の向かい合う辺に2つの三角形を取り付けた図形のことです。ルーンの複合体を示す接頭辞は次のとおりです。 スフェノ(Spheno )とは、隣接する2つの三日月状のくさび形複合体のことである。ディスフェノ(Dispheno)は 、そのような複合体が2つ存在することを示す。ヘベスフェノ とは、隣接する3つの三日月形からなる鈍角の複合体である。 三角形の複合体を示す接尾辞は次のとおりです。 コロナと は、8つの三角形からなる王冠状の複合体である。 -メガコロナ は、12個の三角形からなる、より大きな王冠状の複合体です。 帯状回は 12個の三角形からなる帯状の領域である。 接尾辞 - rotunda は 、五角形の円形建築物 に構造的に類似した、2 つまたは 3 つの五角形とそれらの間にある三角形の複合体を示します。
注目すべきサブセット
デルタヘドラ 5 ジョンソン立体は、三角形の面のみを持つデルタ面体です。
キラル固体 5つの回転伸長型二環式球体(または二環式球体)はキラルであり、左手型と右手型が明確に区別される。
参考文献 ↑ 荒木義明、堀山隆、上原隆平 (2015) 「正四面体とジョンソン・ザルガラー立体の共通展開」 . M. Sohel Rahman、富田悦司編『WALCOM: アルゴリズムと計算 』Lecture Notes in Computer Science、第 8973巻、Cham: Springer International Publishing、pp. 294–305 . doi : 10.1007/978-3-319-15612-5_26 . ISBN 978-3-319-15612-5 。 1 2 定義により、各面は凸多面体と異なる境界平面との交点であるため、2 つの面は同一平面上にはなく、隣接する 2 つの面は 180 度未満の角度を形成します。代わりに、凸多面体が、事前に 同一平面上にある可能性のある多角形の集合 (たとえば、面を細分化することによって) によって提示される場合、どの 2 つの多角形も同一 平面上になく、どの 2 つの多角形も 180 度の角度で交わらないという条件を示すために、ここで「厳密に凸な多面体」と書くことができます。多面体に対するこの「厳密に凸」という概念は、一般的な凸集合に使用される標準的な概念とは異なります。凸多面体は後者の意味で厳密に凸ではありません。AG Khovanskii 、「一般化された仮想多面体の幾何学」、 J. Math. Sciences 269 (2023)、256–269のp. 263 を参照してください。 1 2 Todesco, Gian Marco (2020). "Hyperbolic Honeycomb". Emmer, Michele; Abate, Marco (eds.). Imagine Math 7: Between Culture and Mathematics . Springer. p. 282. doi : 10.1007/978-3-030-42653-8 . ISBN 978-3-030-42653-8 。1 2 ウィリアムズ、キム;モンテレオーネ、コシーノ(2021)。 ダニエレ・バルバロの 1568 年の視点 。スプリンガー。 p. 23. 土井 : 10.1007/978-3-030-76687-0 。 ISBN 978-3-030-76687-0 。↑ Buldygin, VV; Kharazishvili, AB (2000). Geometric Aspects of Probability Theory and Mathematical Statistics . Springer. p. 2. doi : 10.1007/978-94-017-1687-1 . ISBN 978-94-017-1687-1 。↑ Diudea, MV (2018). 多重殻多面体クラスター . 炭素材料:化学と物理. 第 10巻. Springer. p. 39. doi : 10.1007/978-3-319-64123-2 . ISBN 978-3-319-64123-2 。↑ 上原隆平 (2020). 計算折り紙入門:新しい計算幾何学の世界 . Springer. p. 62. doi : 10.1007/978-981-15-4470-5 . ISBN 978-981-15-4470-5 。↑ ザルガラー、ビクター A. (1969). 正多面体を持つ凸多面体 。コンサルタンツ ビューロー。 ↑ ジョンソン、ノーマン (1966)。「正則面を持つ凸立体」。カナダ 数学 ジャーナル 。18 : 169–200。doi : 10.4153 / CJM -1966-021-8 。 ↑ カプラン、クレイグ S.、 ハート、ジョージ W. (2001)。 「シンメトロヘドラ:正多角形の対称配置による多面体」 (PDF) 。 ブリッジズ:芸術、音楽、科学における数学的つながり : 21–28 。 1 2 3 4 Berman, Martin (1971). "正多面体凸多面体". Journal of the Franklin Institute . 291 (5): 329– 352. doi : 10.1016/0016-0032(71)90071-8 . MR 0290245 . ↑ クリッツィング博士、リチャード。 「ジョンソン固体他」 。bendwavy.org 。 2018年4 月 17日 取得 。
外部リンク ギャニオン、シルヴァン (1982)。"Les Polyèdres convexes auxface régulières" [ 正則面を持つ凸多面体] (PDF) 。構造トポロジー (6): 83 ~ 95。 多面体の紙模型( 2013年2月26日にWayback Machine に アーカイブ済み)関連リンク多数 ジョージ・W・ハート著『ジョンソン固形分』 デビッド・I・マクーイ著『ビジュアル多面体』(Visual Polyhedra)は、92種類の立体すべてについて3Dモデルとデータを提供しています。 92種類の立体図形すべてを分類して1ページにまとめた画像 ワイススタイン、エリック W. 「ジョンソン固体」 . MathWorld .Jim McNeilによるJohnson SolidsのVRMLモデル Vladirir BulatovによるJohnson SolidsのVRMLモデル CRFポリコラ発見プロジェクトはCRFポリコラの 発見を試みる(正多角形を 2次元面とする 凸 4 次元多面体) 、ジョンソン立体を4次元空間に一般化したもの https://levskaya.github.io/polyhedronisme/多面体とそれらに適用されるコンウェイ操作 を生成するツール。ジョンソン立体も含む。