Правильные многогранники
Пра́вильные многогра́нники (тела Платона), выпуклые многогранники, все грани которых суть одинаковые правильные многоугольники и все многогранные углы при вершинах правильные и равные (рис. 1a–1д).
В евклидовом пространстве существуют 5 правильных многогранников, данные о которых приведены в таблице 1, где символ Шлефли (см. Группа многогранника) обозначает правильный многогранник с -угольными гранями и -гранными углами.
Таблица 1. Правильные (выпуклые) многогранники в
Рис. | Символ Шлефли | Число вершин | Число рёбер | Число граней | |
Тетраэдр | 1а | ||||
Куб (гексаэдр) | 1б | ||||
Октаэдр | 1в | ||||
Додекаэдр | 1г | ||||
Икосаэдр | 1д |
Двойственными многогранниками и называются такие, которые переходят друг в друга при полярном преобразовании относительно вписанной или описанной сферы. Тетраэдр двойствен сам себе, гексаэдр – октаэдру и додекаэдр – икосаэдру.
В пространстве существуют 6 правильных многогранников, данные о которых приведены в таблице 2.
Таблица 2. Правильные многогранники в
Символ Шлефли | Число вершин | Число рёбер | Число двумерных граней | Число трёхмерных граней | |
Симплекс | |||||
Гиперкуб | |||||
16-гранник | |||||
24-гранник | |||||
120-гранник | |||||
600-гранник |
В пространстве , , существуют 3 правильных многогранника – аналоги тетраэдра, октаэдра и куба; их символы Шлефли – , , .
Если под многоугольником понимать плоские замкнутые ломаные (хотя бы и самопересекающиеся), то можно указать еще невыпуклых (звёздчатых) правильных многогранника (тела Пуансо). В этих многогранниках либо грани пересекают друг друга, либо грани – самопересекающиеся многоугольники (рис. 2а–2г).
Данные о них приведены в таблице 3.
Таблица 3. Правильные (невыпуклые) многогранники в
Рис. | Число вершин | Число рёбер | Число граней | |
Малый звёздчатый додекаэдр | 2а | |||
Большой звёздчатый додекаэдр | 2б | |||
Большой додекаэдр | 2в | |||
Звёздчатый икосаэдр | 2г |