【緊急筆記】正多面體

命名

正多面體,故名思義,由相同的正多邊形組成的立體。

其英文名叫Platonic Solid(帕拉圖立體),是因為一位叫Plato(帕拉圖)的古希臘數學家將這五個正多面體跟五種宇宙元素「火、氣、水、土、以太」聯繫起來,這似乎是一套深奧的哲學思想。

動畫

證明世界上只有五種正多面體

就我所知有以下兩種方法:

  • 歐拉公式:V−E+F=2(頂點vertex,棱edge,面face),聯求pF=2E=qV(p>2為一個面的棱數,q>2為一個頂點上的棱數),可得五組結果。
  • 試驗法:嘗試用正多邊形組成一個正多面體的頂點,則只能由正三角形、正方形、正五邊形組合而成,其中正三角形有三種組合(3,4,5),其餘二者只有一種。因此一共有五種正多面體。

互為面心體

正八面體與立方體互為面心體,正十二面體與正二十面體互為面心體,正四面體自成面心體。

黄金長方形

正二十面體連接最遠的兩條對邊,可得一個黄金長方形。三個黄金長方形相互嵌套,可支撐一個正二十面體。

摺紙

  • 正四面體:用一連串的等邊三角形疊合而成。
  • 正八面體:同上。
  • 立方體:有兩種方法,一是三面摺合;二是摺紙法,不過似乎摺成的立方體更像一個燈籠。
  • 正十二面體:也有兩種方法,一種是單元法;二是嵌套法。
  • 正二十面體:也有多種方法,其中布施知子的方法最好。

在線玩轉正多面體

這個網頁可以玩轉正多面體。

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