二面体
二面体
二面体是指由2个面组成的多面体,但在三维空间中,少于四个面的多面体无法具有非零的体积,因此二面体是一种退化的多面体。最简单的二面体是一角形二面体,它的对联是一角Hosohedron。二面体中不存在任何柱体,因为柱体至少需要有侧面。二面体也可以以环形多面体或正则地区图的形式存在。
定义
二面体是指由2个面组成的多面体,最常见的就是多边形二面体。在球面几何学中,一角形二面体是一个球面上的一个圆上任一顶点。这形成了一个二面体,施莱夫利符号中利用{1,2}来表示,与的两个半球形一角形面,共用一个360°的边和一个顶点。它的对偶是henagonal hosohedron,施莱夫利符号中利用{2,1}来表示,具有一个二角形面(一个完整的360°弓形),一个180°的边缘,和两个顶点,因此属于一面体。任何平面图形都可以视为一个二面体,并且属于二面体群
常见的二面体
平面图形
任何封闭的平面图形放置于三维空间中都可以视为一个二面体,例如多边形二面体。他们皆属于二面体群,是透镜空间的基本域
球面镶嵌
二面体可以以球面镶嵌的方式存在,最简单的例子是二面形。一个二面形,是一种由二个镶嵌在球体上的球弓形组成的多面形施莱夫利符号中利用{2,2}来表示,该符号表达了二面形的结构——每个顶点都是2个二角形的公共顶点。
一角形二面体
一角形二面体,又称为双一角形(dimonogon)是一种退化的多边形二面体,由2个一角形组成,这个几何结构只有1个顶点,该顶点为2个一角形的公共顶点,在施莱夫利符号中用{1,2}表示,其具有2个面、1条边和1个顶点。一角形二面体可以截角为三面形。
一角锥和双一角锥
一角锥是指底面为一角形的锥体,其在三维空间中已经退化无法拥有体积。在球面几何学中,一角锥由1个球面一角形和1个球面三角形构成,共有2个面、2条边和2个顶点。一角锥的对偶多面体同样是一角锥,因此是一种自身对偶的多面体。双一角锥是以一角形为底的双锥体,为一角柱的对偶多面体。在球面几何学中,双一角锥由2个面、3条边和3个顶点组成,其两个面都是三角形,但拓扑结构与三角形二面体不同。
环形多面体和正则地区图
部分的环形多面体也是二面体,例如{4,4}1,1是一种环形二面体,为环面上的两个四边形面共用2个顶点和4条边;以及{3,6}1,0也是一种环面二面体,为环面上两个三角形共用一个顶点和三条边。部分的正则地区图由两个面组成,可以视为二面体的一种,例如亏格为2的二面正则地区图有S2:{8,4}、S2:{6,6}和S2:{5,10}。
圆锥
虽然不严谨,但在某些情况下,圆锥也能算是一种二面体,因为它可以看做是只有两个面的几何体,由一曲面(侧面)和一圆形平面(底面)所组成。
参考资料
目录
概述
定义
常见的二面体
平面图形
球面镶嵌
一角形二面体
一角锥和双一角锥
环形多面体和正则地区图
圆锥
参考资料