المكعب

المجسم السداسي ( جمعها : سداسيات أو سداسيات ) أو المجسم السداسي ( جمعها : سداسيات أو سداسيات ) هو أي مجسم متعدد الأوجه بستة أوجه . المكعب ، على سبيل المثال، هو مجسم سداسي منتظم جميع أوجهه مربعة ، وثلاثة مربعات تحيط بكل رأس .

توجد سبعة أشكال سداسية محدبة متميزة طوبولوجيًا ، [ 1 ] يوجد أحدها في صورتين متطابقتين معكوسة. توجد أشكال سداسية غير محدبة إضافية، ويختلف عددها باختلاف تعريف الأشكال متعددة السطوح. يُعتبر شكلان متعددا السطوح "متميزين طوبولوجيًا" إذا كان لهما ترتيبات مختلفة جوهريًا للوجوه والرؤوس، بحيث يستحيل تحويل أحدهما إلى الآخر بمجرد تغيير أطوال الحواف أو الزوايا بينها أو بين الوجوه.

محدب

متوازي المستطيلات

يمكن تسمية المجسم السداسي المكافئ للمكعب من الناحية التركيبية بمتوازي المستطيلات ، مع أن هذا المصطلح يُستخدم غالبًا بشكل أدق للدلالة على متوازي المستطيلات ، وهو مجسم سداسي ذو ستة جوانب مستطيلة. يمتلك متوازي المستطيلات ثمانية رؤوس وستة أوجه واثني عشر ضلعًا. تشمل أنواع متوازيات المستطيلات المختلفة تلك الموضحة والمرتبطة أدناه.

المكعبات
مكعب ( مربع )متوازي مستطيلات (ثلاثة أزواج من المستطيلات )شبه منحرف مثلثي (معين متطابق )شبه منحرف ثلاثي ( أشكال رباعية متطابقة )المخروط الناقص الرباعي ( هرم مربع مقطوع الرأس )متوازي المستطيلات (ثلاثة أزواج من متوازيات الأضلاع )المعين (ثلاثة أزواج من المعينات )

آحرون

توجد سبعة أشكال سداسية محدبة متميزة طوبولوجيًا، [ 1 ] منها المكعب وستة أشكال أخرى موضحة أدناه. أحد هذه الأشكال كيرالي ، بمعنى أنه لا يمكن تشويهه إلى صورته المرآوية.

صورة
اسمهرم ثنائي مثلثيالهرم الخماسيرباعي الأوجه المقطوع مرتين [ 2 ]
سمات
  • 5 رؤوس
  • 9 حواف
  • 6 مثلثات
  • 6 رؤوس
  • 10 حواف
  • 4 مثلثات
  • شكلان رباعيان
  • 6 رؤوس
  • 10 حواف
  • 5 مثلثات
  • 1 خماسي الأضلاع
  • 7 رؤوس
  • 11 حافة
  • مثلثان
  • 4 أشكال رباعية
  • 7 رؤوس
  • 11 حافة
  • 3 مثلثات
  • شكلان رباعيان
  • 1 خماسي الأضلاع
  • 8 رؤوس
  • 12 حافة
  • مثلثان
  • شكلان رباعيان
  • 2 خماسيات
ملكياتسيمبليشيالقبة

مقعر

لا يمكن تمثيل ثلاثة أشكال سداسية أخرى متميزة طوبولوجيًا إلا كمجسمات متعددة الأوجه مقعرة . تُعرَّف هذه المجسمات بأنها الأسطح المتكونة من وجوه مضلعة بسيطة غير متقاطعة ، حيث يشترك كل ضلع في وجهين فقط، ويحيط بكل رأس دورة من ثلاثة وجوه أو أكثر. [ 3 ]

مقعر
4.4.3.3.3.3 الوجوه 10 شرقًا، 6 شرقًا5.5.3.3.3.3 الوجوه 11 شرقًا، 7 يسارًا6.6.3.3.3.3 الوجوه 12 شرقًا، 8 رأسيًا

لا يمكن أن تكون هذه الأشكال محدبة لأنها لا تستوفي شروط نظرية شتاينيتز ، التي تنص على أن المجسمات المحدبة لها رؤوس وحواف تُشكل رسومًا بيانية متصلة بثلاثة رؤوس . [ 4 ] أما بالنسبة لأنواع أخرى من المجسمات التي تسمح بوجود أوجه ليست مضلعات بسيطة، مثل المجسمات الكروية لهونغ وناغاموتشي، فهناك احتمالات أخرى. [ 5 ]

مراجع

  1. 1 2 ديلينكورت، مايكل ب. (1996)، "متعددات السطوح ذات الرتبة الصغيرة وخصائصها الهاميلتونية" ، مجلة نظرية التوافيق، السلسلة ب ، 66 (1): 87-122 ، doi : 10.1006/jctb.1996.0008 ، MR 1368518 
  2. ^ كولباكوف، الكسندر. موراكامي ، يونيو (2013) ، “حجم رباعي السطوح الزائدي المقطوع بشكل مضاعف”، المعادلات الرياضية ، 85 (3): 449–463 ، أرخايف : 1203.1061 ، دوى : 10.1007/s00010-012-0153-y ، MR 3063880 
  3. غرونباوم، برانكو (1999)، "متعددات السطوح الأكوبتيكية" (ملف PDF) ، التقدم في الهندسة المنفصلة والحسابية (ساوث هادلي، ماساتشوستس، 1996) ، الرياضيات المعاصرة، المجلد 223، بروفيدنس، رود آيلاند: الجمعية الرياضية الأمريكية، الصفحات 163-199 ، doi : 10.1090/conm/223/03137 ، ISBN   978-0-8218-0674-6MR 1661382 للاطلاع على الأشكال السداسية غير المحدبة الثلاثة، انظر الصفحة 7 من النسخة الأولية والشكل 3، الصفحة 30.
  4. زيغلر، غونتر م. (1995)، "الفصل 4: نظرية شتاينيتز للمضلعات ثلاثية الأبعاد"، محاضرات في المضلعات ، نصوص الدراسات العليا في الرياضيات ، المجلد 152، سبرينغر-فيرلاغ، الصفحات 103-126 ، ISBN   0-387-94365-X
  5. هونغ، سيوك-هي ؛ ناغاموتشي، هيروشي (2011)، "توسيع نظرية شتاينيتز لتشمل المجسمات النجمية الشكل والمجسمات الكروية"، Algorithmica ، 61 (4): 1022-1076 ، doi : 10.1007/s00453-011-9570-x ، MR 2852056