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正多面體列表

幾何學中,正多面體是指各面都是全等正多邊形且每一個頂點所接的面數都是一樣的多面體。除了五種凸正多面體柏拉圖立體)外,亦有其他能符合上述條件的立體,例如四種星形正多面體克卜勒-龐索立體[2]

部分的正多面體

在不考慮其他空間(如雙曲空間、複數空間)的情況下,麥克馬倫在其論文中共整理並列出了48種正多面體[3]

概述

所有正多面體皆可以使用施萊夫利符號來表示,其可以計為{n, m}。其中n表示構成面的頂點數,m則表示與頂點相鄰的多邊形數量。在中文語境中,一般被大眾認知的正多面體通常代表只有五種的凸正多面體,又稱為柏拉圖立體,其包括了正四面體立方體正八面體正十二面體正二十面體[4]。然而在定義上,正多面體僅指每個面是正多邊形、每條邊等長每個角等角且每面全等的多面體,而符合上述定義的多面體不一定是凸多面體,也可能是星形多面體[5]、抽象多面體[6]扭歪多面體[7]等。這些多面體除了五種凸正多面體外,還有四種非凸正多面體(克普勒–龐索立體)、五種抽象正多面體和五種複合正多面體。

柏拉圖立體 正四面體立方體正八面體正十二面體正二十面體
克卜勒-龐索立體 小星形十二面體大十二面體大星形十二面體大二十面體
複合正多面體 星形八面體五複合正四面體十複合正四面體五複合立方體五複合正八面體
正扭歪無限面體 四角六片四角孔扭歪無限面體六角四片四角孔扭歪無限面體六角六片三角孔扭歪無限面體
扭歪多面體 四角六片三角孔扭歪正三十面體、 六角四片三角孔扭歪正二十面體、 四角八片三角孔扭歪正二百八十八面體、 八角四片三角孔扭歪正一百四十四面體
複空間正多面體 黑塞二十七面體、 雙黑塞二十七面體、 截半黑塞二十七面體
正多面體半形 立方體半形八面體半形十二面體半形二十面體半形
依面的個數 零面體(0、 空多胞形)、 正一面體(1)、 正二面體(2、 多邊形二面體)、 正三面體(3、 立方體半形)、
四面體(4、 正四面體八面體半形)、
六面體(6、 立方體十二面體半形)、
八面體(8、 正八面體星形八面體)、 正十面體(10、 二十面體半形)、
十二面體(12、 正十二面體小星形十二面體大十二面體大星形十二面體)、
二十面體(20、 正二十面體大二十面體、 六角四片三角孔扭歪正二十面體、 五複合正四面體)、
二十七面體(27、 黑塞二十七面體)、 正三十面體(30、 四角六片三角孔扭歪正三十面體五複合立方體)、 正四十面體(40、 十複合正四面體五複合正八面體)、 正五十四面體(54、 截半黑塞二十七面體)、 正七十二面體(72、 雙黑塞二十七面體)、 正一百四十四面體(144、 八角四片三角孔扭歪正一百四十四面體)、 正二百八十八面體(288、 四角八片三角孔扭歪正二百八十八面體)、 正無限面體(∞、 正鑲嵌圖扭歪無限面體 § 雙曲無限面體
依組成面 § 二角形 § 正三角形 § 正方形 § 五邊形 § 五邊形 § 正五角星形)、 § 六邊形 § 七邊形 § 八邊形 § 無限邊形

列表

下表列出了所有標記可以在其對稱性上傳遞的多面體,換句話說,即該多面體皆同時具有等邊、等角和等面的特性。

分類 名稱
施氏符號
子類 圖像 頂點 面的位置 頂點圖 X 對偶多面體 對稱性
凸正
多面體
柏拉圖立體
正四面體
{3,3}4
     
四面體   4 6條稜 4個正三角形    
33
2 (自身對偶) Td
[3,3]
(*332)
立方體
{4,3}6
     
六面體   8 12條稜 6個正方形    
43
2 正八面體 Oh
[4,3]
(*432)
正八面體
{3,4}6
     
八面體   6 12條稜 8個正三角形    
34
2 立方體 Oh
[4,3]
(*432)
正十二面體
{5,3}10
     
十二面體   20 30條稜 12個正五邊形    
53
2 正二十面體 Ih
[5,3]
(*532)
正二十面體
{3,5}10
     
二十面體   12 30條稜 20個正三角形    
35
2 正十二面體 Ih
[5,3]
(*532)
星形
正多面體
克卜勒
龐索立體
小星形十二面體
{5/2,5}6
       
十二面體   12 30條稜 12個正五角星    
(5/2)5
-6 大十二面體 Ih
[5,3]
(*532)
大十二面體
{5,5/2}6
       
十二面體   12 30條稜 12個正五邊形    
(55)/2
-6 小星形十二面體 Ih
[5,3]
(*532)
大星形十二面體
{5/2,3}10/3
       
十二面體   20 30條稜 12個正五角星    
(5/2)3
2 大二十面體 Ih
[5,3]
(*532)
大二十面體
{3,5/2}10/3
       
二十面體   12 30條稜 20個正三角形    
(35)/2
2 大星形十二面體 Ih
[5,3]
(*532)
複合正多面體 星形八面體
{{3,3}}、 a{4,3}
ß{2,4}、 ßr{2,2}
           
          
星形八面體
二複合四面體
  8 12條稜 8個正三角形   4 (自身對偶) Oh
[4,3]
五複合正四面體 星形二十面體   20 30條稜 20個正三角形 10 (自身對偶) 手性英语Chirality (mathematics)
二十面
體群
英语Icosahedral symmetry
(I)
十複合正四面體
2{5,3}[10{3,3}]2{3,5}[8]
星形四十面體   20 60條稜 40個正三角形 0 (自身對偶)  
五複合立方體
2{5,3}[5{4,3}][9][8]
星形三十面體   20 60條稜 30個正方形 -10 五複合正八面體  
五複合正八面體
[5{3,4}]2{3,5}[9][8]
星形四十面體   30 60條稜 40個正三角形 10 五複合立方體  
正扭歪
無限面體
四角六片四角孔
扭歪無限面體

{4,6|4}
扭歪無限面體   ∞條稜 正方形
孔洞:
正方形
 
{3}#{ }
六角四片
四角孔
扭歪
無限面體
   
[[4,3,4]]
[[4,3,4]+]
六角四片四角孔
扭歪無限面體

{6,4|4}
扭歪無限面體   ∞條稜 正六邊形
孔洞:
正方形
 
{4}#{ }
四角六片
四角孔
扭歪
無限面體
   
[[4,3,4]]
[[4,3,4]+]
六角六片三角孔
扭歪無限面體

{6,6|3}
扭歪無限面體   ∞條稜 正六邊形
孔洞:
正三角形
 
{3}#{ }
(自身對偶)    
[[3[4]]]
[[3[4]]+]
四維空間
扭歪正多面體
四角六片三角孔
扭歪正三十面體

{4,6|3}
扭歪三十面體   20 60條稜 30個正方形
孔洞:
正三角形
 
{3}#{ }
-10 六角四片
三角孔
扭歪正
二十面體
六角四片三角孔
扭歪正二十面體
{6,4|3}
扭歪二十面體   30 60條稜 20個正六邊形
孔洞:
正三角形
 
{4}#{ }
-10 四角六片
三角孔
扭歪正
三十面體
四角八片三角孔
扭歪正
二百八十八面體
{4,8|3}
扭歪288面體   144 576條稜 288個正方形
孔洞:
正三角形
-144 八角四片
三角孔
扭歪正
144面體
八角四片三角孔
扭歪正
一百四十四面體
{8,4|3}
扭歪144面體   288 576條稜 144個正八邊形
孔洞:
正三角形
-144 四角八片
三角孔
扭歪正
288面體
四角四片p角孔
扭歪正
一百四十四面體
{4,4|p}
扭歪p2面體   p2 2p2條稜 p2正方形
孔洞:
正p邊形
 複空間
正多面體
2{3}2{4}p
     
複p3面體 3p 3p2條稜 p3正三角形 2{4}p
p{4}2{3}2
     
複3p面體 p3 3p2條p元稜 3p個p{4}2 正三角形
黑塞二十七面體
3{3}3{3}3
     
複二十七面體   27 72條3元稜 27個3{3}3    
3{3}3
(自身對偶)
雙黑塞二十七面體
2{4}3{3}3
     
複七十二面體   54 216條3元稜 72個2{4}3    
3{3}3
截半黑塞二十七面體
截半黑塞二十七面體
3{3}3{4}2
     
複五十四面體   72 216條3元稜 54個3{3}3    
3{4}2英语3-3_duoprism#Related_complex_polygons
雙黑塞二十七面體
實射影
平面的
正多面體
多面體半形
立方體半形
{3,3}/2
{3,3}3
抽象三面體   4 6條稜 3個正方形 1 八面體半形  
八面體半形
{3,4}/2
{3,4}3
抽象四面體   3 6條稜 4個正三角形 1 立方體半形  
十二面體半形
{5,3}/2
{5,3}5
抽象六面體   10 15條稜 6個正五邊形 1 二十面體半形  
二十面體半形
{3,5}/2
{3,5}5
抽象十面體   6 15條稜 10個正三角形 1 十二面體半形  
皮特里
對偶
皮特里正四面體
{3,3}π
{4,3}3
拓樸三面體   4 6條稜 3個正扭歪四邊形  
皮特里立方體
{4,3}π
{6,3}4
拓樸四面體   8 12條稜 4個正扭歪六邊形  
皮特里正八面體
{3,4}π
{6,4}3
拓樸四面體   6 12條稜 4個正扭歪六邊形  
皮特里正十二面體
{5,3}π
{10,3}5
拓樸六面體   20 30條稜 6個正扭歪十邊形  
皮特里正二十面體
{3,5}π
{10,5}3
拓樸六面體   12 30條稜 6個正扭歪十邊形  
皮特里小星形十二面體
{5/2,5}π
{6,5}5/2
拓樸十面體   12 30條稜 10個正扭歪六邊形
皮特里大十二面體
{5,5/2}π
{6,5/2}5
拓樸十面體   12 30條稜 10個正扭歪六邊形
皮特里大星形十二面體
{5/2,3}π
{10/3,3}5/2
拓樸六面體   20 30條稜 6個正扭歪十角星
皮特里大二十面體
{3,5/2}π
{10/3,5/2}3
拓樸六面體   12 30條稜 6個正扭歪十角星

無窮集合的正多面體

大部分的正多面體都只有有限個,如凸正多面體5個[4]、星形多面體4個[5]、正扭歪無限面體3個[10]與難以良好具像化的抽象正多面體5個[6]等。然而在部分正多面體的種類有無窮多個,如同正多邊形的邊數可以無窮上升一般,例如除了柏拉圖立體黑塞二十七面體、雙黑塞二十七面體與截半黑塞二十七面體之外的複正多面體[12],或內接於雙曲仿緊空間堆砌中的极限球英语Horosphere上的雙曲鑲嵌[13]等幾何結構。

雙曲無限面體

 
圖為三階七邊形鑲嵌蜂巢體在三維龐加萊球體投影的結果之旋轉透視圖,其中每一個凹陷進去的弧形有稜有角部分為一個內接於雙曲空間中的超極限球上的正七邊形鑲嵌[14]
 
三階六邊形鑲嵌蜂巢體{6,3,3}中的正六邊形鑲嵌{6,3}胞。其頂點皆位於該雙曲空間极限球英语Horosphere上。這時可以將這個結構視為一個雙曲空間的正多面體。

在幾何學中,平面鑲嵌可以被視為多面的的一種退化成平面的退化形式,即無限面體[15]。然而諞面鑲嵌或雙曲鑲嵌可以用類似多面體堆砌填充三為歐氏空間的方法來填滿雙曲空間,這種結構稱為蜂巢體[16],在這種情況下,蜂巢體中的每一個胞皆為一個平面鑲嵌或雙曲鑲嵌[14],即前面所述的退化多面體或無限面體[17]。這些退化的幾何結構由於形成雙曲空間蜂巢體可以內接在一個雙曲極限球(即只與單一雙曲無窮遠點相交的雙曲空間球體)[18]或雙曲超極限球(無法交於單一雙曲無窮遠點的雙曲空間球體)[19]上,因此,此時也能把此結構視為一個雙曲空間的多面體,當這個多面體具有正多面體性質時,也可以稱為一種廣義的正多面體,例如六邊形鑲嵌蜂巢體中的六邊形鑲嵌[20]三階七邊形鑲嵌蜂巢體中的正七邊形鑲嵌[14]

三種平面正鑲嵌圖以及其對應的雙曲無限面體範例
鑲嵌圖  
{3,6}
正三角形鑲嵌
 
{4,4}
正方形鑲嵌
 
{6,3}
正六邊形鑲嵌
以該鑲嵌圖為胞
的雙曲空間蜂巢體
 
{3,6,4}英语Order-6-4 triangular honeycomb
 
{4,4,5}英语Order-4-5 square_honeycomb
 
{6,3,3}
正三角形組成的雙曲無限面體
鑲嵌圖  
{3,6}
六階三角形鑲嵌
 
{3,7}
七階三角形鑲嵌
 
{3,8}
八階三角形鑲嵌
...  
{3,∞}
無限階三角形鑲嵌
以該鑲嵌圖為胞
的雙曲空間蜂巢體
 
{3,6,4 }英语Order-6-4 triangular honeycomb
 
{3,7,3}英语Order-7-3 triangular honeycomb
 
{3,8,3}英语Order-8-3 triangular honeycomb
 
{3,∞,3}
正方形組成的雙曲無限面體
鑲嵌圖  
{4,4}
四階正方形鑲嵌
 
{4,5}
五階正方形鑲嵌
 
{4,6}
六階正方形鑲嵌
 
{4,7}
七階正方形鑲嵌
 
{4,8}
八階正方形鑲嵌
...  
{4,∞}
無限階正方形鑲嵌
以該鑲嵌圖為胞
的雙曲空間蜂巢體
 
{4,4,5 }英语Order-4-5 square honeycomb
 
{4,5,3}英语Order-5-3 square honeycomb
 
{4,6,3}英语Order-6-3 square honeycomb
 
{4,7,3}英语Order-7-3 square honeycomb
 
{4,8,3}英语Order-8-3 square honeycomb
 
{4,∞,3}
正五邊形組成的雙曲無限面體
鑲嵌圖  
{5,4}
四階五邊形鑲嵌
 
{5,5}
五階五邊形鑲嵌
 
{5,6}
六階五邊形鑲嵌
 
{5,7}
七階五邊形鑲嵌
 
{5,8}
英语Order-8 pentagonal tiling
八階五邊形鑲嵌英语Order-8 pentagonal tiling
...  
{5,∞}
無限階五邊形鑲嵌
以該鑲嵌圖為胞
的雙曲空間蜂巢體
 
{5,4,3 }英语Order-4-3 pentagonal honeycomb
 
{5,5,3}英语Order-5-3 pentagonal honeycomb
 
{5,6,3}英语Order-6-3 pentagonal honeycomb
 
{5,7,3}英语Order-7-3 pentagonal honeycomb
 
{5,8,3}英语Order-8-3 pentagonal honeycomb
 
{5,∞,3}
正六邊形組成的雙曲無限面體
鑲嵌圖  
{6,3}
三階六邊形鑲嵌
 
{6,4}
四階六邊形鑲嵌
 
{6,5}
五階六邊形鑲嵌
 
{6,6}
六階六邊形鑲嵌
 
{6,7}
七階六邊形鑲嵌
 
{6,8}
八階六邊形鑲嵌
...  
{6,∞}
英语Infinite-order_hexagonal_tiling
無限階六邊形鑲嵌英语Infinite-order_hexagonal_tiling
以該鑲嵌圖為胞
的雙曲空間蜂巢體
 
{6,3,3}
 
{6,4,3}
 
{6,5,3}
 
{6,6,3}
 
{6,7,3}
 
{6,8,3}
 
{6,∞,3}
七邊形組成的雙曲無限面體
鑲嵌圖  
{7,3}
 
{7,4}
 
{7,5}
 
{7,6}
 
{7,7}
 
{7,8}
...  
{7,∞}
以該鑲嵌圖為胞
的雙曲空間蜂巢體
 
{7,3,3}
 
{7,4,3}
 
{7,5,3}
八邊形組成的雙曲無限面體
鑲嵌圖  
{8,3}
 
{8,4}
 
{8,5}
 
{8,6}
 
{8,7}
 
{8,8}
...  
{8,∞}
以該鑲嵌圖為胞
的雙曲空間蜂巢體
 
{8,3,3}
 
{8,4,3}
 
{8,5,3}
無限邊形組成的雙曲無限面體
在雙曲空間的無限邊形又稱為超無限邊形偽多邊形[21]
鑲嵌圖  
{∞,3}
 
{∞,4}
 
{∞,5}
 
{∞,6}英语Order-6_apeirogonal_tiling
 
{∞,7}英语Order-7_apeirogonal_tiling
 
{∞,8}英语Order-8_apeirogonal_tiling
...  
{∞,∞}
以該鑲嵌圖為胞
的雙曲空間蜂巢體
 
{∞,3,3}
 
{∞,4,3}
 
{∞,5,3}
 
{∞,6,3}
 
{∞,7,3}
 
{∞,8,3}
 
{∞,∞,3}

多面形與多邊形二面體

 
二角形二面體
{2,2}
 
正三角形二面體
{3,2}
 
正方形二面體
{4,2}
 
正五邊形二面體
{5,2}
 
正六邊形二面體
{6,2}
... {n,2}
 
正二面形
{2,2}
 
正三面形
{2,3}
 
正四面形
{2,4}
 
正五面形
{2,5}
 
正六面形
{2,6}
... {2,n}

依施萊夫利符號分類

施萊夫利符號 多面體 組成面 頂點圖 孔洞 皮特里多邊形
未定義 零面體 未定義 未定義 未定義 未定義
{0,0} 無邊地區圖[22] 零角形{0} 零角形{0}
{1,2}2 一角形二面體 一角形{1} 二角形{2} 二角形{2}
{2,1}2 一面形 二角形{2} 一角形{1}
{2,2}2 二面形(二角形二面體 二角形{2}
{2,3}6 三面形 三角形{3} 六邊形{6}
{2,n} 多面形 多邊形{n} 不一定
{3,2}6 三角形二面體 三角形{3} 二角形{2} 六邊形{6}
{3,3}4 正四面體 三角形{3} 四邊形{4}
{3,4}3 正八面體半形
皮特里四面體對偶多面體
正方形{4} 三角形{3}
{3,4}6 正八面體 六邊形{6}
{3,5}5 二十面體半形 五邊形{5} 五邊形{5}
{3,5/2}10/3 皮特里大二十面體 五角星{5/2} 十角星{10/3}
{3,5}10 正二十面體 五邊形{5} 十邊形{10}
{3,6} 正三角形鑲嵌 六邊形{6} 無限邊形
{3,6}4 皮特里立方體 正方形{4}
{3,10}5 皮特里十二面體對偶多面體 十邊形{10} 五邊形{5}
{4,2}4 正方形二面體 正方形{4} 二角形{2} 正方形{4}
{4,3}3 立方體半形
皮特里四面體
三角形{3} 三角形{3}
{4,3}6 立方體 六邊形{6}
{4,4} 正方形鑲嵌 正方形{4} 無限邊形
{4,5} 五階正方形鑲嵌 五邊形{5}
{4,5}6 内侧菱形三十面体(抽象)[23] 六邊形{6}
{4,6} 六階正方形鑲嵌 六邊形{6} 無限邊形
{4,6}3 皮特里八面體對偶多面體 三角形{3}
{4,6|3}10 四角六片三角孔扭歪正三十面體 三角形{3} 十邊形{10}
{4,6|4} 四角六片四角孔扭歪無限面體 正方形{4} 無限邊形
{5,2}10 五邊形二面體 五邊形{5} 二角形{2} 未定義 十邊形{10}
{5,3}5 正十二面體半形 三角形{3} 五邊形{5}
{5,3}10 正十二面體 十邊形{10}
{5/2,3}10/3 大星形十二面體 五角星{5/2} 十角星{10/3}
{5,4} 四階五邊形鑲嵌 五邊形{5} 正方形{4} 無限邊形
{5,4}6 截半大十二面體(抽象)[23] 六邊形{6}
{5,5/2}6 大十二面體 五角星{5/2}
{5/2,5}6 小星形十二面體 五角星{5/2} 五邊形{5}
{5,6}4 雙三斜十二面體(抽象)[23] 抽象五邊形{5} 六邊形{6} 四邊形{4}
{5,10}3 皮特里二十面體對偶多面體 五邊形{5} 十邊形{10} 三角形{3}
{6,2}6 六邊形二面體 六邊形{6} 二角形{2} 六邊形{6}
{6,3} 正六邊形鑲嵌 三角形{3} 無限邊形
{6,3}4 皮特里立方體對偶多面體 三角形{3} 正方形{4}
{6,4} 四階六邊形鑲嵌 正方形{4} 無限邊形
{6,4}3 皮特里八面體 扭歪四邊形{4} 三角形{3}
{6,4|4} 六角四片四角孔扭歪無限面體 正方形{4} 正方形{4} 無限邊形
{6,5} 五階六邊形鑲嵌 五邊形{5} 未定義
{6,5}4 內側三角六邊形二十面體(抽象)[23] 四邊形{4}
{6,5}5/2 皮特里小星形十二面體 五角星{5/2}
{6,5/2}5 皮特里大十二面體 五角星{5/2} 五邊形{5}
{6,6|3} 六角六片三角孔扭歪無限面體 六邊形{6} 三角形{3} 無限邊形
{6,6}6 凹五角錐十二面體(抽象)[23] 未定義 六邊形{6}
{10,2}10 十邊形二面體 十邊形{10} 二角形{2} 十邊形{10}
{10,3}5 皮特里十二面體 三角形{3} 五邊形{5}
{10/3,3}5/2 皮特里大星形十二面體 十角星{10/3} 五角星{5/2}
{10/3,5/2}3 皮特里大二十面體 五角星{5/2} 三角形{3}
{10,5}3 皮特里二十面體 十邊形{10} 五邊形{5}

依組成面分類

一般的凸正多面體只能由正三角形正方形正五邊形構成;若考慮非凸的情況則可以由正五角星構成;若允許複數 的空間,則莫比烏斯-坎特八邊形也能構成正多面體。然而正七邊形難以存在於平坦空間的立體中。[24]而目前已知存有正七邊形的正多面體存於雙曲空間中。[14]

二角形組成的正多面體

多面形
 
正二面形
{2,2}
2個二角形
 
正三面形
{2,3}
3個二角形
 
正四面形
{2,4}
4個二角形
 
正五面形
{2,5}
5個二角形
 
正六面形
{2,6}
6個二角形
... {2,n}
n個二角形
正三角形組成的正多面體

 
正三角形二面體
{3,2}
2個正三角形
 
正四面體
{3,3}
4個正三角形
 
八面體半形
{3,4}/2
4個正三角形
 
正八面體
{3,4}
8個正三角形
 
星形八面體
2{3,3}
8個正三角形
 
二十面體半形
{3,5}/2
10個正三角形
 
正二十面體
{3,5}
20個正三角形
 
 
大二十面體
{3,5/2}
20個正三角形
 
五複合正四面體
5{3,3}
20個正三角形
 
十複合正四面體
10{3,3}
40個正三角形
 
五複合正八面體
5{3,4}
40個正三角形
 
     
2{3}2{4}p
p3正三角形
 
正三角形鑲嵌
{3,n}
無窮個正三角形
正方形組成的正多面體

 
正方形二面體
{4,2}
2個正方形
 
立方體半形
{4,3}/2
3個正方形
 
立方體
{4,3}
6個正方形
 
扭歪正三十面體
{4,6|3}
30個正方形
 
五複合立方體
5{4,3}
30個正方形
 
扭歪288面體
{4,8|3}
288個正方形
 
扭歪p2面體
{4,4|p}
p2個正方形
 
多立方體
{4,6|4}
無窮個正方形
 
正方形鑲嵌
{4,n}
無窮個正方形
五邊形組成的正多面體

形狀  
正五邊形二面體
{5,2}
 
十二面體半形
{5,3}/2
 
正十二面體
{5,4}
 
大十二面體
{5,5/2}
 
大星形十二面體
{5/2,3}
面的組成
2個正五邊形

6個正五邊形
 
12個正五邊形
 
12個正五邊形
 
12個正五角星
 
形狀  
小星形十二面體
{5/2,5}
 
抽象正二十四面體[23]
{5,4}6
 
抽象正二十四面體
{5,6}4
 
五邊形鑲嵌
{5,n}
面的組成  

12個正五角星形
24個抽象正五邊形
具像化由:
  
12個正五邊形和
12個正五角星形
24個抽象正五邊形
具像化由:
  
12個正五邊形和
12個正五角星形

無窮個正五邊形
六邊形組成的正多面體

 
六邊形二面體
{6,2}
2個正六邊形
 
扭歪二十面體
{6,4|3}
20個正六邊形
 
多八面體
{6,4|4}
無窮個正六邊形
 
多四面體
{6,6|3}
無窮個正六邊形
 
正六邊形鑲嵌
{6,n}
無窮個正六邊形
七邊形組成的正多面體

 
雙曲正七邊形鑲嵌。
在實數空間的歐幾里得空間(平坦空間)中,正七邊形無法構成正多面體[25]。由正七邊形組成的正多面體(如三階七邊形鑲嵌蜂巢體中的正七邊形鑲嵌形狀的胞)只能存於雙曲空間中[14]
八邊形組成的正多面體

在實數空間的歐幾里得空間(平坦空間)中,正八邊形無法構成正多面體,更精確地說,即多邊形邊數超過5的正多邊形(如正六邊形正七邊形正八邊形等)皆無法組成正多面體,這個觀點在歐幾里得的《幾何原本》中給出了證明[4](參見柏拉圖立體 § 幾何證明)。因此由正八邊形組成的正多面體只能存於其他空間中,如雙曲空間中正八邊形鑲嵌形狀的胞、部分視為球面多面體的球面鑲嵌(如正八邊形二面體)以及複空間中的一種由8條三元邊和8個頂點構成的多邊形(莫比烏斯-坎特八邊形[26])可以構成2種複空間正多面體。[27][28]
形狀  
正八邊形二面體
{8,2}
 
黑塞二十七面體
3{3}3{3}3
 
截半黑塞二十七面體
3{3}3{4}2
 
八邊形鑲嵌
{8,n}
面的組成
2個正八邊形
 
27個正莫比烏斯-坎特八邊形
 
54個正莫比烏斯-坎特八邊形

無窮個正八邊形

相關多面體

柏拉圖立體可以透過康威變換轉換成13種阿基米德立體[29],其他正多面體也可以透過康威變換轉換成半正多面體均勻多面體

原像 康威變換
截角 截半 截稜 過截角 對偶 對偶複合 小斜方截半 大斜方截半 扭稜 加錐 會合
 
正四面體
 
t0,1{3,3}
 
t1{3,3}
 
c{3,3}
 
t1,2{3,3}
 
t2{3,3}
 
2{3,3}
 
t0,2{3,3}
 
t0,1,2{3,3}
 
s{3,3}
 
三角化
 
三角化會合
 
立方體
 
t0,1{4,3}
 
t1{4,3}
 
c{4,3}
 
t1,2{4,3}
 
t2{4,3}
 
{4,3}{3,4}
 
t0,2{4,3}
 
t0,1,2{4,3}
 
sr{4,3}
 
四角化
 
四角化會合
 
正八面體
 
t0,1{3,4}
 
t1{3,4}
 
c{3,4}
 
t1,2{3,4}
 
t2{3,4}
 
{3,4}{4,3}
 
t0,2{3,4}
 
t0,1,2{3,4}
 
sr{4,3}
 
三角化
 
三角化會合
 
正十二面體
 
t0,1{5,3}
 
t1{5,3}
 
c{5,3}
 
t1,2{5,3}
 
t2{5,3}
 
{5,3}{3,5}
 
t0,2{5,3}
 
t0,1,2{5,3}
 
sr{5,3}
 
五角化
 
五角化會合
 
正二十面體
 
t0,1{3,5}
 
t1{3,5}
 
c{3,5}
 
t1,2{3,5}
 
t2{3,5}
 
{3,5}{5,3}
 
t0,2{5,3}
 
t0,1,2{5,3}
 
sr{5,3}
 
三角化
 
三角化會合
 
大十二面體
 
t0,1{5,5/2}
 
t1{5,5/2}
 
c{5,5/2}
 
t1,2{5,5/2}
 
t2{5,5/2}
 
{5,5/2}{5/2,5}
 
t0,2{5,5/2}
 
t0,1,2{5,5/2}
 
sr{5/2,5}
 
五角化會合
 
小星形十二面體
 
t0,1{5/2,5}
 
t1{5/2,5}
 
c{5/2,5}
 
t1,2{5/2,5}
 
t2{5/2,5}
 
{5/2,5}{5,5/2}
 
t0,2{5/2,5}
 
t0,1,2{5/2,5}
 
sr{5/2,5}
 
五角化
 
五角化會合
 
大二十面體
 
t0,1{3,5/2}
 
t1{3,5/2}
 
c{3,5/2}
 
t1,2{3,5/2}
 
t2{3,5/2}
 
{3,5/2}{5/2,3}
 
t0,2{3,5/2}
 
t0,1,2{3,5/2}
 
sr{5/2,3}
 
五角化會合
 
大星形十二面體
 
t0,1{5/2,3}
 
t1{5/2,3}
 
c{5/2,3}
 
t1,2{5/2,3}
 
t2{5/2,3}
 
{5/2,3}{3,5/2}
 
t0,2{5/2,3}
 
t0,1,2{5/2,3}
 
sr{5/2,3}
 
五角化
 
五角化會合
 
星形八面體
 
t0,1(2{3,3})
 
t1,2(2{3,3})
 
t2(2{3,3})
 
黑塞二十七面體
 
t1(3{3}3{3}3)
 
t2(3{3}3{3}3)
 

備註粗體或灰底表示變換完的結果仍為正多面體者。

參見

參考文獻

  1. Bertrand, J. (1858). Note sur la théorie des polyèdres réguliers, Comptes rendus des séances de l'Académie des Sciences, 46, pp. 79–82.
  2. Haeckel, E. (1904). Kunstformen der Natur. Available as Haeckel, E. Art forms in nature, Prestel USA (1998), ISBN 3-7913-1990-6, or online at
  3. Smith, J. V. (1982). Geometrical And Structural Crystallography. John Wiley and Sons.
  4. Sommerville, D. M. Y. (1930). An Introduction to the Geometry of n Dimensions. E. P. Dutton, New York. (Dover Publications edition, 1958). Chapter X: The Regular Polytopes.
  5. Coxeter, H.S.M.; Regular Polytopes (third edition). Dover Publications Inc. ISBN 0-486-61480-8
  1. ^ H.S.M. Coxeter. "Star Polytopes and the Schlafli Function f(α,β,γ)". Elemente der Mathematik. 1989, 44 (2): 25–36. 
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  4. ^ 4.0 4.1 4.2 欧几里得. 燕晓东 , 编. 几何原本. 北京: 人民日报出版社. 2005年5月. ISBN 7-80208-294-3. 
  5. ^ 5.0 5.1 Coxeter, Star polytopes and the Schläfli function f(α,β,γ) p. 121 1. The Kepler–Poinsot polyhedra
  6. ^ 6.0 6.1 Wills, Jörg Michael. The combinatorially regular polyhedra of index 2. aequationes mathematicae (Springer). 1987, 34 (2-3): 206–220. 
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  9. ^ 9.0 9.1 Regular polytopes, pp.49-50
  10. ^ Coxeter, The Beauty of Geometry: Twelve Essays, Dover Publications, 1999, ISBN 0-486-40919-8 (Chapter 5: Regular Skew Polyhedra in three and four dimensions and their topological analogues, Proceedings of the London Mathematics Society, Ser. 2, Vol 43, 1937.)
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  25. ^ Fierro, R.D. Mathematics for Elementary School Teachers. Cengage Learning. 2012: 607. ISBN 9781133712107. 
  26. ^ Stacey, Blake C, Sporadic SICs and Exceptional Lie Algebras, sunclipse, December 30, 2018 
  27. ^ Duke, Andrew Cameron, Cube-like regular incidence complexes, Northeastern University, 2014 
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  29. ^ Weisstein, Eric W. (编). Archimedean Solid. at MathWorld--A Wolfram Web Resource. Wolfram Research, Inc. (英语). 

外部連結

  • YouTube上的《普通空間中的48種正多面體》(英文)

正多面體列表, 在幾何學中, 正多面體是指各面都是全等的正多邊形且每一個頂點所接的面數都是一樣的多面體, 除了五種凸正多面體, 柏拉圖立體, 亦有其他能符合上述條件的立體, 例如四種星形正多面體, 克卜勒, 龐索立體, 部分的正多面體, 主条目, 正多面體, 在不考慮其他空間, 如雙曲空間, 複數空間, 的情況下, 麥克馬倫在其論文中共整理並列出了48種正多面體, 目录, 概述, 列表, 無窮集合的正多面體, 雙曲無限面體, 多面形與多邊形二面體, 依施萊夫利符號分類, 依組成面分類, 相關多面體, 參見, 參考文. 在幾何學中 正多面體是指各面都是全等的正多邊形且每一個頂點所接的面數都是一樣的多面體 除了五種凸正多面體 柏拉圖立體 外 亦有其他能符合上述條件的立體 例如四種星形正多面體 克卜勒 龐索立體 2 部分的正多面體 主条目 正多面體 在不考慮其他空間 如雙曲空間 複數空間 的情況下 麥克馬倫在其論文中共整理並列出了48種正多面體 3 目录 1 概述 2 列表 3 無窮集合的正多面體 3 1 雙曲無限面體 3 2 多面形與多邊形二面體 4 依施萊夫利符號分類 5 依組成面分類 6 相關多面體 7 參見 8 參考文獻 9 外部連結概述 编辑所有正多面體皆可以使用施萊夫利符號來表示 其可以計為 n m 其中n表示構成面的頂點數 m則表示與頂點相鄰的多邊形數量 在中文語境中 一般被大眾認知的正多面體通常代表只有五種的凸正多面體 又稱為柏拉圖立體 其包括了正四面體 立方體 正八面體 正十二面體和正二十面體 4 然而在定義上 正多面體僅指每個面是正多邊形 每條邊等長每個角等角且每面全等的多面體 而符合上述定義的多面體不一定是凸多面體 也可能是星形多面體 5 抽象多面體 6 或扭歪多面體 7 等 這些多面體除了五種凸正多面體外 還有四種非凸正多面體 克普勒 龐索立體 五種抽象正多面體和五種複合正多面體 柏拉圖立體 正四面體 立方體 正八面體 正十二面體 正二十面體克卜勒 龐索立體 小星形十二面體 大十二面體 大星形十二面體 大二十面體複合正多面體 星形八面體 五複合正四面體 十複合正四面體 五複合立方體 五複合正八面體正扭歪無限面體 四角六片四角孔扭歪無限面體 六角四片四角孔扭歪無限面體 六角六片三角孔扭歪無限面體正扭歪多面體 四角六片三角孔扭歪正三十面體 六角四片三角孔扭歪正二十面體 四角八片三角孔扭歪正二百八十八面體 八角四片三角孔扭歪正一百四十四面體複空間正多面體 黑塞二十七面體 雙黑塞二十七面體 截半黑塞二十七面體正多面體半形 立方體半形 八面體半形 十二面體半形 二十面體半形依面的個數 正零面體 0 空多胞形 正一面體 1 正二面體 2 多邊形二面體 正三面體 3 立方體半形 正四面體 4 正四面體 八面體半形 正六面體 6 立方體 十二面體半形 正八面體 8 正八面體 星形八面體 正十面體 10 二十面體半形 正十二面體 12 正十二面體 小星形十二面體 大十二面體 大星形十二面體 正二十面體 20 正二十面體 大二十面體 六角四片三角孔扭歪正二十面體 五複合正四面體 正二十七面體 27 黑塞二十七面體 正三十面體 30 四角六片三角孔扭歪正三十面體 五複合立方體 正四十面體 40 十複合正四面體 五複合正八面體 正五十四面體 54 截半黑塞二十七面體 正七十二面體 72 雙黑塞二十七面體 正一百四十四面體 144 八角四片三角孔扭歪正一百四十四面體 正二百八十八面體 288 四角八片三角孔扭歪正二百八十八面體 正無限面體 正鑲嵌圖 扭歪無限面體 雙曲無限面體 依組成面 二角形 正三角形 正方形 五邊形 五邊形 正五角星形 六邊形 七邊形 八邊形 無限邊形列表 编辑下表列出了所有標記可以在其對稱性上傳遞的多面體 換句話說 即該多面體皆同時具有等邊 等角和等面的特性 分類 名稱施氏符號 子類 圖像 頂點 邊 面 面的位置 頂點圖 X 對偶多面體 對稱性凸正多面體柏拉圖立體 正四面體 3 3 4 7000400000000000000 四面體 7000400000000000000 4 7000600000000000000 6條稜 4個正三角形 33 2 自身對偶 Td 3 3 332 立方體 4 3 6 7000600000000000000 六面體 7000800000000000000 8 7001120000000000000 12條稜 6個正方形 43 2 正八面體 Oh 4 3 432 正八面體 3 4 6 7000800000000000000 八面體 7000600000000000000 6 7001120000000000000 12條稜 8個正三角形 34 2 立方體 Oh 4 3 432 正十二面體 5 3 10 7001120000000000000 十二面體 7001200000000000000 20 7001300000000000000 30條稜 12個正五邊形 53 2 正二十面體 Ih 5 3 532 正二十面體 3 5 10 7001200000000000000 二十面體 7001120000000000000 12 7001300000000000000 30條稜 20個正三角形 35 2 正十二面體 Ih 5 3 532 星形正多面體克卜勒龐索立體 小星形十二面體 5 2 5 6 7001120000000000000 十二面體 7001120000000000000 12 7001300000000000000 30條稜 12個正五角星 5 2 5 6 大十二面體 Ih 5 3 532 大十二面體 5 5 2 6 7001120000000000000 十二面體 7001120000000000000 12 7001300000000000000 30條稜 12個正五邊形 55 2 6 小星形十二面體 Ih 5 3 532 大星形十二面體 5 2 3 10 3 7001120000000000000 十二面體 7001200000000000000 20 7001300000000000000 30條稜 12個正五角星 5 2 3 2 大二十面體 Ih 5 3 532 大二十面體 3 5 2 10 3 7001200000000000000 二十面體 7001120000000000000 12 7001300000000000000 30條稜 20個正三角形 35 2 2 大星形十二面體 Ih 5 3 532 複合正多面體 星形八面體 3 3 a 4 3 ss 2 4 ssr 2 2 7000800000000000000 星形八面體二複合四面體 7000800000000000000 8 7001120000000000000 12條稜 8個正三角形 4 自身對偶 Oh 4 3 五複合正四面體 7001200000000000000 星形二十面體 7001200000000000000 20 7001300000000000000 30條稜 20個正三角形 10 自身對偶 手性 英语 Chirality mathematics 二十面體群 英语 Icosahedral symmetry I 十複合正四面體2 5 3 10 3 3 2 3 5 8 7001400000000000000 星形四十面體 7001200000000000000 20 7001600000000000000 60條稜 40個正三角形 0 自身對偶 I h displaystyle I h 群五複合立方體2 5 3 5 4 3 9 8 7001300000000000000 星形三十面體 7001200000000000000 20 7001600000000000000 60條稜 30個正方形 10 五複合正八面體 I h displaystyle I h 群五複合正八面體 5 3 4 2 3 5 9 8 7001400000000000000 星形四十面體 7001300000000000000 30 7001600000000000000 60條稜 40個正三角形 10 五複合立方體 I h displaystyle I h 群正扭歪無限面體 四角六片四角孔扭歪無限面體 4 6 4 7005999999000000000 扭歪無限面體 7005999999000000000 7005999999000000000 條稜 正方形孔洞 正方形 3 六角四片四角孔扭歪無限面體 4 3 4 4 3 4 六角四片四角孔扭歪無限面體 6 4 4 7005999999000000000 扭歪無限面體 7005999999000000000 7005999999000000000 條稜 正六邊形孔洞 正方形 4 四角六片四角孔扭歪無限面體 4 3 4 4 3 4 六角六片三角孔扭歪無限面體 6 6 3 7005999999000000000 扭歪無限面體 7005999999000000000 7005999999000000000 條稜 正六邊形孔洞 正三角形 3 自身對偶 3 4 3 4 四維空間扭歪正多面體 四角六片三角孔扭歪正三十面體 4 6 3 7001300000000000000 扭歪三十面體 7001200000000000000 20 7001600000000000000 60條稜 30個正方形孔洞 正三角形 3 10 六角四片三角孔扭歪正二十面體六角四片三角孔扭歪正二十面體 6 4 3 7001200000000000000 扭歪二十面體 7001300000000000000 30 7001600000000000000 60條稜 20個正六邊形孔洞 正三角形 4 10 四角六片三角孔扭歪正三十面體四角八片三角孔扭歪正二百八十八面體 4 8 3 7002288000000000000 扭歪288面體 7002144000000000000 144 7002576000000000000 576條稜 288個正方形孔洞 正三角形 144 八角四片三角孔扭歪正144面體八角四片三角孔扭歪正一百四十四面體 8 4 3 7002144000000000000 扭歪144面體 7002288000000000000 288 7002576000000000000 576條稜 144個正八邊形孔洞 正三角形 144 四角八片三角孔扭歪正288面體四角四片p角孔扭歪正一百四十四面體 4 4 p 7005999997000000000 扭歪p2面體 7005999997000000000 p2 7005999997000000000 2p2條稜 p2個正方形孔洞 正p邊形C 3 displaystyle mathbb C 3 複空間正多面體 2 3 2 4 p 7005999998000000000 複p3面體 7005999996000000000 3p 7005999998000000000 3p2條稜 p3個正三角形 2 4 pp 4 2 3 2 7005999996000000000 複3p面體 7005999998000000000 p3 7005999998000000000 3p2條p元稜 3p個p 4 2 正三角形黑塞二十七面體3 3 3 3 3 7001270000000000000 複二十七面體 7001270000000000000 27 7001720000000000000 72條3元稜 27個3 3 3 3 3 3 自身對偶 雙黑塞二十七面體2 4 3 3 3 7001720000000000000 複七十二面體 7001540000000000000 54 7002216000000000000 216條3元稜 72個2 4 3 3 3 3 截半黑塞二十七面體截半黑塞二十七面體3 3 3 4 2 7001540000000000000 複五十四面體 7001720000000000000 72 7002216000000000000 216條3元稜 54個3 3 3 3 4 2 英语 3 3 duoprism Related complex polygons 雙黑塞二十七面體實射影平面的正多面體多面體半形 立方體半形 3 3 2 3 3 3 7000300000000000000 抽象三面體 7000400000000000000 4 7000600000000000000 6條稜 3個正方形 1 八面體半形 S 4 displaystyle S 4 群八面體半形 3 4 2 3 4 3 7000400000000000000 抽象四面體 7000300000000000000 3 7000600000000000000 6條稜 4個正三角形 1 立方體半形 S 4 displaystyle S 4 群十二面體半形 5 3 2 5 3 5 7000600000000000000 抽象六面體 7001100000000000000 10 7001150000000000000 15條稜 6個正五邊形 1 二十面體半形 A 5 displaystyle A 5 群二十面體半形 3 5 2 3 5 5 7001100000000000000 抽象十面體 7000600000000000000 6 7001150000000000000 15條稜 10個正三角形 1 十二面體半形 A 5 displaystyle A 5 群皮特里對偶 皮特里正四面體 3 3 p 4 3 3 7000300000000000000 拓樸三面體 7000400000000000000 4 7000600000000000000 6條稜 3個正扭歪四邊形 皮特里立方體 4 3 p 6 3 4 7000400000000000000 拓樸四面體 7000800000000000000 8 7001120000000000000 12條稜 4個正扭歪六邊形 皮特里正八面體 3 4 p 6 4 3 7000400000000000000 拓樸四面體 7000600000000000000 6 7001120000000000000 12條稜 4個正扭歪六邊形 皮特里正十二面體 5 3 p 10 3 5 7000600000000000000 拓樸六面體 7001200000000000000 20 7001300000000000000 30條稜 6個正扭歪十邊形 皮特里正二十面體 3 5 p 10 5 3 7000600000000000000 拓樸六面體 7001120000000000000 12 7001300000000000000 30條稜 6個正扭歪十邊形 皮特里小星形十二面體 5 2 5 p 6 5 5 2 7001100000000000000 拓樸十面體 7001120000000000000 12 7001300000000000000 30條稜 10個正扭歪六邊形皮特里大十二面體 5 5 2 p 6 5 2 5 7001100000000000000 拓樸十面體 7001120000000000000 12 7001300000000000000 30條稜 10個正扭歪六邊形皮特里大星形十二面體 5 2 3 p 10 3 3 5 2 7000600000000000000 拓樸六面體 7001200000000000000 20 7001300000000000000 30條稜 6個正扭歪十角星皮特里大二十面體 3 5 2 p 10 3 5 2 3 7000600000000000000 拓樸六面體 7001120000000000000 12 7001300000000000000 30條稜 6個正扭歪十角星無窮集合的正多面體 编辑大部分的正多面體都只有有限個 如凸正多面體5個 4 星形多面體4個 5 正扭歪無限面體3個 10 與難以良好具像化的抽象正多面體5個 6 等 然而在部分正多面體的種類有無窮多個 如同正多邊形的邊數可以無窮上升一般 例如除了柏拉圖立體 黑塞二十七面體 雙黑塞二十七面體與截半黑塞二十七面體之外的複正多面體 12 或內接於雙曲仿緊空間堆砌中的极限球 英语 Horosphere 上的雙曲鑲嵌 13 等幾何結構 雙曲無限面體 编辑 圖為三階七邊形鑲嵌蜂巢體在三維龐加萊球體投影的結果之旋轉透視圖 其中每一個凹陷進去的弧形有稜有角部分為一個內接於雙曲空間中的超極限球上的正七邊形鑲嵌 14 三階六邊形鑲嵌蜂巢體 6 3 3 中的正六邊形鑲嵌 6 3 胞 其頂點皆位於該雙曲空間极限球 英语 Horosphere 上 這時可以將這個結構視為一個雙曲空間的正多面體 在幾何學中 平面鑲嵌可以被視為多面的的一種退化成平面的退化形式 即無限面體 15 然而諞面鑲嵌或雙曲鑲嵌可以用類似多面體堆砌填充三為歐氏空間的方法來填滿雙曲空間 這種結構稱為蜂巢體 16 在這種情況下 蜂巢體中的每一個胞皆為一個平面鑲嵌或雙曲鑲嵌 14 即前面所述的退化多面體或無限面體 17 這些退化的幾何結構由於形成雙曲空間蜂巢體可以內接在一個雙曲極限球 即只與單一雙曲無窮遠點相交的雙曲空間球體 18 或雙曲超極限球 無法交於單一雙曲無窮遠點的雙曲空間球體 19 上 因此 此時也能把此結構視為一個雙曲空間的多面體 當這個多面體具有正多面體性質時 也可以稱為一種廣義的正多面體 例如六邊形鑲嵌蜂巢體中的六邊形鑲嵌 20 或三階七邊形鑲嵌蜂巢體中的正七邊形鑲嵌 14 三種平面正鑲嵌圖以及其對應的雙曲無限面體範例 鑲嵌圖 3 6 正三角形鑲嵌 4 4 正方形鑲嵌 6 3 正六邊形鑲嵌以該鑲嵌圖為胞的雙曲空間蜂巢體 3 6 4 英语 Order 6 4 triangular honeycomb 4 4 5 英语 Order 4 5 square honeycomb 6 3 3 正三角形組成的雙曲無限面體 鑲嵌圖 3 6 六階三角形鑲嵌 3 7 七階三角形鑲嵌 3 8 八階三角形鑲嵌 3 無限階三角形鑲嵌以該鑲嵌圖為胞的雙曲空間蜂巢體 3 6 4 英语 Order 6 4 triangular honeycomb 3 7 3 英语 Order 7 3 triangular honeycomb 3 8 3 英语 Order 8 3 triangular honeycomb 3 3 正方形組成的雙曲無限面體 鑲嵌圖 4 4 四階正方形鑲嵌 4 5 五階正方形鑲嵌 4 6 六階正方形鑲嵌 4 7 七階正方形鑲嵌 4 8 八階正方形鑲嵌 4 無限階正方形鑲嵌以該鑲嵌圖為胞的雙曲空間蜂巢體 4 4 5 英语 Order 4 5 square honeycomb 4 5 3 英语 Order 5 3 square honeycomb 4 6 3 英语 Order 6 3 square honeycomb 4 7 3 英语 Order 7 3 square honeycomb 4 8 3 英语 Order 8 3 square honeycomb 4 3 正五邊形組成的雙曲無限面體 鑲嵌圖 5 4 四階五邊形鑲嵌 5 5 五階五邊形鑲嵌 5 6 六階五邊形鑲嵌 5 7 七階五邊形鑲嵌 5 8 英语 Order 8 pentagonal tiling 八階五邊形鑲嵌 英语 Order 8 pentagonal tiling 5 無限階五邊形鑲嵌以該鑲嵌圖為胞的雙曲空間蜂巢體 5 4 3 英语 Order 4 3 pentagonal honeycomb 5 5 3 英语 Order 5 3 pentagonal honeycomb 5 6 3 英语 Order 6 3 pentagonal honeycomb 5 7 3 英语 Order 7 3 pentagonal honeycomb 5 8 3 英语 Order 8 3 pentagonal honeycomb 5 3 正六邊形組成的雙曲無限面體 鑲嵌圖 6 3 三階六邊形鑲嵌 6 4 四階六邊形鑲嵌 6 5 五階六邊形鑲嵌 6 6 六階六邊形鑲嵌 6 7 七階六邊形鑲嵌 6 8 八階六邊形鑲嵌 6 英语 Infinite order hexagonal tiling 無限階六邊形鑲嵌 英语 Infinite order hexagonal tiling 以該鑲嵌圖為胞的雙曲空間蜂巢體 6 3 3 6 4 3 6 5 3 6 6 3 6 7 3 6 8 3 6 3 正七邊形組成的雙曲無限面體 鑲嵌圖 7 3 7 4 7 5 7 6 7 7 7 8 7 以該鑲嵌圖為胞的雙曲空間蜂巢體 7 3 3 7 4 3 7 5 3 正八邊形組成的雙曲無限面體 鑲嵌圖 8 3 8 4 8 5 8 6 8 7 8 8 8 以該鑲嵌圖為胞的雙曲空間蜂巢體 8 3 3 8 4 3 8 5 3 正無限邊形組成的雙曲無限面體 在雙曲空間的無限邊形又稱為超無限邊形或偽多邊形 21 鑲嵌圖 3 4 5 6 英语 Order 6 apeirogonal tiling 7 英语 Order 7 apeirogonal tiling 8 英语 Order 8 apeirogonal tiling 以該鑲嵌圖為胞的雙曲空間蜂巢體 3 3 4 3 5 3 6 3 7 3 8 3 3 多面形與多邊形二面體 编辑 参见 多面形和多邊形二面體 二角形二面體 2 2 正三角形二面體 3 2 正方形二面體 4 2 正五邊形二面體 5 2 正六邊形二面體 6 2 n 2 正二面形 2 2 正三面形 2 3 正四面形 2 4 正五面形 2 5 正六面形 2 6 2 n 依施萊夫利符號分類 编辑施萊夫利符號 多面體 組成面 頂點圖 孔洞 皮特里多邊形未定義 零面體 未定義 未定義 未定義 未定義 0 0 無邊地區圖 22 5000000000000000000 零角形 0 5000000000000000000 零角形 0 1 2 2 一角形二面體 7000100000000000000 一角形 1 7000200000000000000 二角形 2 7000200000000000000 二角形 2 2 1 2 一面形 7000200000000000000 二角形 2 7000100000000000000 一角形 1 2 2 2 二面形 二角形二面體 7000200000000000000 二角形 2 2 3 6 三面形 7000300000000000000 三角形 3 7000600000000000000 六邊形 6 2 n 多面形 7001990000000000000 多邊形 n 7001990000000000000 不一定 3 2 6 三角形二面體 7000300000000000000 三角形 3 7000200000000000000 二角形 2 7000600000000000000 六邊形 6 3 3 4 正四面體 7000300000000000000 三角形 3 7000400000000000000 四邊形 4 3 4 3 正八面體半形皮特里四面體的對偶多面體 7000400000000000000 正方形 4 7000300000000000000 三角形 3 3 4 6 正八面體 7000600000000000000 六邊形 6 3 5 5 二十面體半形 7000500000000000000 五邊形 5 7000500000000000000 五邊形 5 3 5 2 10 3 皮特里大二十面體 7000250000000000000 五角星 5 2 7000333000000000000 十角星 10 3 3 5 10 正二十面體 7000500000000000000 五邊形 5 7001100000000000000 十邊形 10 3 6 正三角形鑲嵌 7000600000000000000 六邊形 6 無限邊形 3 6 4 皮特里立方體 7000400000000000000 正方形 4 3 10 5 皮特里十二面體的對偶多面體 7001100000000000000 十邊形 10 7000500000000000000 五邊形 5 4 2 4 正方形二面體 7000400000000000000 正方形 4 7000200000000000000 二角形 2 7000400000000000000 正方形 4 4 3 3 立方體半形皮特里四面體 7000300000000000000 三角形 3 7000300000000000000 三角形 3 4 3 6 立方體 7000600000000000000 六邊形 6 4 4 正方形鑲嵌 7000400000000000000 正方形 4 無限邊形 4 5 五階正方形鑲嵌 7000500000000000000 五邊形 5 4 5 6 内侧菱形三十面体 抽象 23 7000600000000000000 六邊形 6 4 6 六階正方形鑲嵌 7000600000000000000 六邊形 6 無限邊形 4 6 3 皮特里八面體的對偶多面體 7000300000000000000 三角形 3 4 6 3 10 四角六片三角孔扭歪正三十面體 7000300000000000000 三角形 3 7001100000000000000 十邊形 10 4 6 4 四角六片四角孔扭歪無限面體 7000400000000000000 正方形 4 無限邊形 5 2 10 五邊形二面體 7000500000000000000 五邊形 5 7000200000000000000 二角形 2 未定義 7001100000000000000 十邊形 10 5 3 5 正十二面體半形 7000300000000000000 三角形 3 7000500000000000000 五邊形 5 5 3 10 正十二面體 7001100000000000000 十邊形 10 5 2 3 10 3 大星形十二面體 7000250000000000000 五角星 5 2 7000333000000000000 十角星 10 3 5 4 四階五邊形鑲嵌 7000500000000000000 五邊形 5 7000400000000000000 正方形 4 無限邊形 5 4 6 截半大十二面體 抽象 23 7000600000000000000 六邊形 6 5 5 2 6 大十二面體 7000250000000000000 五角星 5 2 5 2 5 6 小星形十二面體 7000250000000000000 五角星 5 2 7000500000000000000 五邊形 5 5 6 4 雙三斜十二面體 抽象 23 7000501000000000000 抽象五邊形 5 7000600000000000000 六邊形 6 7000400000000000000 四邊形 4 5 10 3 皮特里二十面體的對偶多面體 7000500000000000000 五邊形 5 7001100000000000000 十邊形 10 7000300000000000000 三角形 3 6 2 6 六邊形二面體 7000600000000000000 六邊形 6 7000200000000000000 二角形 2 7000600000000000000 六邊形 6 6 3 正六邊形鑲嵌 7000300000000000000 三角形 3 無限邊形 6 3 4 皮特里立方體的對偶多面體 7000300000000000000 三角形 3 7000400000000000000 正方形 4 6 4 四階六邊形鑲嵌 7000400000000000000 正方形 4 無限邊形 6 4 3 皮特里八面體 7000400000000000000 扭歪四邊形 4 7000300000000000000 三角形 3 6 4 4 六角四片四角孔扭歪無限面體 7000400000000000000 正方形 4 7000400000000000000 正方形 4 無限邊形 6 5 五階六邊形鑲嵌 7000500000000000000 五邊形 5 未定義 6 5 4 內側三角六邊形二十面體 抽象 23 7000400000000000000 四邊形 4 6 5 5 2 皮特里小星形十二面體 7000250000000000000 五角星 5 2 6 5 2 5 皮特里大十二面體 7000250000000000000 五角星 5 2 7000500000000000000 五邊形 5 6 6 3 六角六片三角孔扭歪無限面體 7000600000000000000 六邊形 6 7000300000000000000 三角形 3 無限邊形 6 6 6 凹五角錐十二面體 抽象 23 未定義 7000600000000000000 六邊形 6 10 2 10 十邊形二面體 7001100000000000000 十邊形 10 7000200000000000000 二角形 2 7001100000000000000 十邊形 10 10 3 5 皮特里十二面體 7000300000000000000 三角形 3 7000500000000000000 五邊形 5 10 3 3 5 2 皮特里大星形十二面體 7000333000000000000 十角星 10 3 7000250000000000000 五角星 5 2 10 3 5 2 3 皮特里大二十面體 7000250000000000000 五角星 5 2 7000300000000000000 三角形 3 10 5 3 皮特里二十面體 7001100000000000000 十邊形 10 7000500000000000000 五邊形 5 依組成面分類 编辑一般的凸正多面體只能由正三角形 正方形和正五邊形構成 若考慮非凸的情況則可以由正五角星構成 若允許複數C 3 displaystyle mathbb C 3 的空間 則莫比烏斯 坎特八邊形也能構成正多面體 然而正七邊形難以存在於平坦空間的立體中 24 而目前已知存有正七邊形的正多面體存於雙曲空間中 14 二角形組成的正多面體多面形 正二面形 2 2 2個二角形 正三面形 2 3 3個二角形 正四面形 2 4 4個二角形 正五面形 2 5 5個二角形 正六面形 2 6 6個二角形 2 n n個二角形正三角形組成的正多面體 正三角形二面體 3 2 2個正三角形 正四面體 3 3 4個正三角形 八面體半形 3 4 24個正三角形 正八面體 3 4 8個正三角形 星形八面體2 3 3 8個正三角形 二十面體半形 3 5 210個正三角形 正二十面體 3 5 20個正三角形 大二十面體 3 5 2 20個正三角形 五複合正四面體5 3 3 20個正三角形 十複合正四面體10 3 3 40個正三角形 五複合正八面體5 3 4 40個正三角形 2 3 2 4 pp3個正三角形 正三角形鑲嵌 3 n 無窮個正三角形正方形組成的正多面體 正方形二面體 4 2 2個正方形 立方體半形 4 3 23個正方形 立方體 4 3 6個正方形 扭歪正三十面體 4 6 3 30個正方形 五複合立方體5 4 3 30個正方形 扭歪288面體 4 8 3 288個正方形 扭歪p2面體 4 4 p p2個正方形 多立方體 4 6 4 無窮個正方形 正方形鑲嵌 4 n 無窮個正方形五邊形組成的正多面體形狀 正五邊形二面體 5 2 十二面體半形 5 3 2 正十二面體 5 4 大十二面體 5 5 2 大星形十二面體 5 2 3 面的組成 2個正五邊形 6個正五邊形 12個正五邊形 12個正五邊形 12個正五角星形 形狀 小星形十二面體 5 2 5 抽象正二十四面體 23 5 4 6 抽象正二十四面體 5 6 4 五邊形鑲嵌 5 n 面的組成 12個正五角星形 24個抽象正五邊形具像化由 12個正五邊形和12個正五角星形 24個抽象正五邊形具像化由 12個正五邊形和12個正五角星形 無窮個正五邊形六邊形組成的正多面體 六邊形二面體 6 2 2個正六邊形 扭歪二十面體 6 4 3 20個正六邊形 多八面體 6 4 4 無窮個正六邊形 多四面體 6 6 3 無窮個正六邊形 正六邊形鑲嵌 6 n 無窮個正六邊形七邊形組成的正多面體 雙曲正七邊形鑲嵌 参见 正七邊形組成的雙曲無限面體 在實數空間的歐幾里得空間 平坦空間 中 正七邊形無法構成正多面體 25 由正七邊形組成的正多面體 如三階七邊形鑲嵌蜂巢體中的正七邊形鑲嵌形狀的胞 只能存於雙曲空間中 14 八邊形組成的正多面體参见 正八邊形組成的雙曲無限面體 在實數空間的歐幾里得空間 平坦空間 中 正八邊形無法構成正多面體 更精確地說 即多邊形邊數超過5的正多邊形 如正六邊形 正七邊形 正八邊形等 皆無法組成正多面體 這個觀點在歐幾里得的 幾何原本 中給出了證明 4 參見柏拉圖立體 幾何證明 因此由正八邊形組成的正多面體只能存於其他空間中 如雙曲空間中正八邊形鑲嵌形狀的胞 部分視為球面多面體的球面鑲嵌 如正八邊形二面體 以及複空間中的一種由8條三元邊和8個頂點構成的多邊形 莫比烏斯 坎特八邊形 26 可以構成2種複空間正多面體 27 28 形狀 正八邊形二面體 8 2 黑塞二十七面體3 3 3 3 3 截半黑塞二十七面體3 3 3 4 2 八邊形鑲嵌 8 n 面的組成 2個正八邊形 27個正莫比烏斯 坎特八邊形 54個正莫比烏斯 坎特八邊形 無窮個正八邊形相關多面體 编辑柏拉圖立體可以透過康威變換轉換成13種阿基米德立體 29 其他正多面體也可以透過康威變換轉換成半正多面體或均勻多面體 原像 康威變換截角 截半 截稜 過截角 對偶 對偶複合 小斜方截半 大斜方截半 扭稜 加錐 會合 正四面體 t0 1 3 3 t1 3 3 c 3 3 t1 2 3 3 t2 3 3 2 3 3 t0 2 3 3 t0 1 2 3 3 s 3 3 三角化 三角化會合 立方體 t0 1 4 3 t1 4 3 c 4 3 t1 2 4 3 t2 4 3 4 3 3 4 t0 2 4 3 t0 1 2 4 3 sr 4 3 四角化 四角化會合 正八面體 t0 1 3 4 t1 3 4 c 3 4 t1 2 3 4 t2 3 4 3 4 4 3 t0 2 3 4 t0 1 2 3 4 sr 4 3 三角化 三角化會合 正十二面體 t0 1 5 3 t1 5 3 c 5 3 t1 2 5 3 t2 5 3 5 3 3 5 t0 2 5 3 t0 1 2 5 3 sr 5 3 五角化 五角化會合 正二十面體 t0 1 3 5 t1 3 5 c 3 5 t1 2 3 5 t2 3 5 3 5 5 3 t0 2 5 3 t0 1 2 5 3 sr 5 3 三角化 三角化會合 大十二面體 t0 1 5 5 2 t1 5 5 2 c 5 5 2 t1 2 5 5 2 t2 5 5 2 5 5 2 5 2 5 t0 2 5 5 2 t0 1 2 5 5 2 sr 5 2 5 五角化會合 小星形十二面體 t0 1 5 2 5 t1 5 2 5 c 5 2 5 t1 2 5 2 5 t2 5 2 5 5 2 5 5 5 2 t0 2 5 2 5 t0 1 2 5 2 5 sr 5 2 5 五角化 五角化會合 大二十面體 t0 1 3 5 2 t1 3 5 2 c 3 5 2 t1 2 3 5 2 t2 3 5 2 3 5 2 5 2 3 t0 2 3 5 2 t0 1 2 3 5 2 sr 5 2 3 五角化會合 大星形十二面體 t0 1 5 2 3 t1 5 2 3 c 5 2 3 t1 2 5 2 3 t2 5 2 3 5 2 3 3 5 2 t0 2 5 2 3 t0 1 2 5 2 3 sr 5 2 3 五角化 五角化會合 星形八面體 t0 1 2 3 3 t1 2 2 3 3 t2 2 3 3 黑塞二十七面體 t1 3 3 3 3 3 t2 3 3 3 3 3 備註 粗體或灰底表示變換完的結果仍為正多面體者 參見 编辑正圖形列表 正多面體參考文獻 编辑Bertrand J 1858 Note sur la theorie des polyedres reguliers Comptes rendus des seances de l Academie des Sciences 46 pp 79 82 Haeckel E 1904 Kunstformen der Natur Available as Haeckel E Art forms in nature Prestel USA 1998 ISBN 3 7913 1990 6 or online at mpiz koeln mpg de Smith J V 1982 Geometrical And Structural Crystallography John Wiley and Sons Sommerville D M Y 1930 An Introduction to the Geometry of n Dimensions E P Dutton New York Dover Publications edition 1958 Chapter X The Regular Polytopes Coxeter H S M Regular Polytopes third edition Dover Publications Inc ISBN 0 486 61480 8 H S M Coxeter Star Polytopes and the Schlafli Function f a b g Elemente der Mathematik 1989 44 2 25 36 Coxeter Star polytopes and the Schlafli function f a b g 1 p 121 1 The Kepler Poinsot 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php title 正多面體列表 amp oldid 75081786, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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