二面體

二面體

幾何學中,二面體是指由2個面組成的多面體,但由於三維空間中的多面體至少又具有4個面,因此少於四個面的多面體只能是退化的,換句話說,小於4個面的多面體無法具有非零的體積。二面體中最常見的就是多邊形二面體,即由兩個全等的平面圖型封閉出的零體積空間所形成的退化多面體。最簡單的二面體是一種球面鑲嵌:一角形二面體,它的對偶是一面形。

基本介紹

定義,常見的二面體,平面圖形,球面鑲嵌,圓錐,

定義

球面幾何學中,一角形二面體是一個球面上的一個圓上任一頂點。這形成了一個二面體,施萊夫利符號中利用{1,2}來表示,與的兩個半球形一角形面,共用一個360°的和一個頂點。它的對偶是henagonal hosohedron,施萊夫利符號中利用{2,1}來表示,具有一個二角形面(一個完整的360°弓形),一個180°的邊緣,和兩個頂點,因此屬於一面體
任何平面圖形都可以視為一個二面體,並且屬於二面體群

常見的二面體

名稱種類符號頂點χ面的種類對稱性
{1,2}
1
1
2
2
2個一角形
C1v
(*22)
二面形
{2,2}
2
2
2
2
2個二角形
D2h
(*222)
三維多邊形
{n,2}
n
n
2
2
2個全等的多邊形
Dnh
(*n22)
鑲嵌圖
{∞,2}
2
2
[∞,2], (*∞22)
非嚴格多面體
曲面
柱體
1
1
2
2
1個曲面
1個圓形

平面圖形

任何平面圖形都可以視為一個二面體,並且屬於二面體群
若將一封閉的平面圖形放置於三維空間也可以視為一個二面體,如多邊形二面體。他們皆屬於二面體群,是透鏡空間的基本域。

球面鑲嵌

二面體可以以球面鑲嵌的方式存在,最簡單的例子是二面形。
名稱
二面形
一角形二面體
多邊形二面體
施萊夫利符號
{2,2}
{1,2}
h{2,2}
{n,2}
一個二面形,是一種由二個鑲嵌在球體上的球弓形組成的多面形,施萊夫利符號中利用{2,2}來表示,該符號表達了二面形的結構——每個頂點都是2個二角形的公共頂點。
一角形二面體是一種退化的多邊形二面體,由2個一角形組成,圖形只有1個頂點,該頂點為2個一角形的公共頂點,在施萊夫利符號中用{1,2}表示,其具有2個面、1條邊和1個頂點,對偶多面體是一個一面體:一面形。
球面幾何學中,一角形二面體是一個球面上的一個圓上任一頂點。這形成了一個二面體,施萊夫利符號中利用{1,2}來表示,與的兩個半球形一角形面,共用一個360°的和一個頂點。它的對偶是一面形,施萊夫利符號中利用{2,1}來表示,具有一個二角形面(一個完整的360°弓形),一個180°的邊緣,和兩個頂點,因此屬於一面體

圓錐

圓錐也能算是一種二面體,因為它可以看做是只有兩個面的幾何體,由一曲面(側面)和一圓形平面(底面)所組成。

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