史特芬十四面体

✍ dations ◷ 2025-03-07 10:32:57 #史特芬十四面体

史特芬十四面体是一种弹性多面体,由克劳斯·史特芬(德语:Klaus Steffen)于1978年发现:244-247。这种多面体基于布里卡尔八面体(英语:Bricard octahedron)但没有自相交的面。这个多面体一共有14个三角形面,是最简单的由非相交面组成的弹性多面体。其遵循强波纹管猜想(strong bellows conjecture),这意味着其登不变量(英语:Dehn invariant)在形变过程皆保持不变。

史特芬十四面体由14个面、21条边和9个顶点组成。其6个面又可以分成2个子群:来自布里卡尔八面体(英语:Bricard octahedron)的6个三角形组,以及将这些三角形组拼起来的另外两个三角形。

史特芬十四面体的顶点座标为:

其中 x {displaystyle x} r {displaystyle r} 可透过下列方程组得出:

p 5 {displaystyle p_{5}} p 6 {displaystyle p_{6}} p 7 {displaystyle p_{7}} 皆是未知数,其可由下列方程组得出:

p 8 {displaystyle p_{8}} p 9 {displaystyle p_{9}} 亦是未知数,分别可由下列两组方程组得出:

构成史特芬十四面体的14个三角形分别为 p 1 p 2 p 3 {displaystyle triangle {p_{1}}{p_{2}}{p_{3}}} p 7 p 3 p 2 {displaystyle triangle {p_{7}}{p_{3}}{p_{2}}} p 1 p 4 p 2 {displaystyle triangle {p_{1}}{p_{4}}{p_{2}}} p 2 p 4 p 5 {displaystyle triangle {p_{2}}{p_{4}}{p_{5}}} p 2 p 5 p 7 {displaystyle triangle {p_{2}}{p_{5}}{p_{7}}} p 1 p 6 p 4 {displaystyle triangle {p_{1}}{p_{6}}{p_{4}}} p 4 p 6 p 5 {displaystyle triangle {p_{4}}{p_{6}}{p_{5}}} p 5 p 6 p 7 {displaystyle triangle {p_{5}}{p_{6}}{p_{7}}} p 6 p 8 p 7 {displaystyle triangle {p_{6}}{p_{8}}{p_{7}}} p 6 p 9 p 8 {displaystyle triangle {p_{6}}{p_{9}}{p_{8}}} p 1 p 9 p 6 {displaystyle triangle {p_{1}}{p_{9}}{p_{6}}} p 3 p 7 p 8 {displaystyle triangle {p_{3}}{p_{7}}{p_{8}}} p 3 p 8 p 9 {displaystyle triangle {p_{3}}{p_{8}}{p_{9}}} p 1 p 3 p 9 {displaystyle triangle {p_{1}}{p_{3}}{p_{9}}}

根据波纹管定理,多面体的体积必为多项式的根,多项式的系数仅取决于多面体的边长。由于边长不会随着多面体的变形过程改变,因此体积必须保持在多项式的有限个根之一,而不会连续变化,因此史特芬十四面体在不同的变化状态下体积皆保持不变。以上述顶点座标描述的史特芬十四面体为例,虽然其有不少顶点是可变的值,其在所有变化状态下的体积皆为定值,其值约为200.777立方单位。:6

相关

  • 黑心食品黑心食品,涉及食品污染(英语:Food Contamination)、微生物学或非法使用食品添加物事件时有发生,如因收获不佳或贮存的粮食衍生霉菌毒素(英语:Mycotoxin),使用违禁兽药产品,工业污染排
  • 浮士德《浮士德》(法语:Faust)为法国作曲家古诺所创作的五幕大歌剧(英语:Grand opera)。剧情根据德国大文豪哥德的悲剧《浮士德》第一部(Faust. Der Tragödie erster Teil)所改编,剧本创作
  • body mass index身高体重指数(又称身体质量指数,英文为Body Mass Index,简称BMI)是一个计算值,主要用于统计用途。“身高体重指数”这个概念,是由19世纪中期的比利时统计学家及数学家凯特勒(Lamber
  • 4-溴吡啶4-溴吡啶是一种有机化合物,化学式为C5H4BrN。它可由4-氨基吡啶的重氮化反应制得。它和2-溴吡啶(锂化后处理为有机锌试剂)在钯配合物的催化锌进行根岸偶联反应,可以制得2,4'-联吡
  • 我的傲娇男友《我的傲娇男友》(英文:You, I Love),2018年日本电影。和泉凛(平野紫耀 饰)和春名优羽(樱井日奈子 饰)是从小一起长大的青梅竹马,凛从第一次见到优羽的时候就喜欢上她,却一直害羞
  • 哈佛大学工程与应用科学学院哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院(英语:Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences)是哈佛大学负责工科教育的学院,它是哈佛大学文理学院下辖
  • 贝鲁尔贝鲁尔(卡纳达语:ಹೊಯ್ಸಳ ಸಾಮ್ರಾಜ್ಯ)是印度卡纳塔克邦哈桑县的一个自治镇。贝鲁尔曾是曷萨拉王朝的早期都城。它与哈勒比德仅仅相距16公里,是卡纳塔克邦的主要旅
  • 黄锦绍戴伯特·黄(英语:Delbert E. Wong,1920年5月17日-2006年3月10日),汉名黄锦绍,生于美国加利福尼亚州,祖籍广东开平,美国律师与法官,为美国第一位华裔法官。黄锦绍生于美国,是中国广东移
  • 潘公凯 (记者)潘公凯(英语:Philip P. Pan)是一位美国记者、作家。他曾任华盛顿邮报北京分社社长,纽约时报国际新闻版主任助理,纽约时报北京分社社长。他凭借记述中国现代政治变迁的《走出毛的
  • 罗伯托·塞韦罗贝托(Beto,全名:Roberto Luís Gaspar de Deus Severo, OIH(英语:Order of Prince Henry),1976年5月3日-),葡萄牙足球运动员,担任后卫,现时效力西甲球会韦尔瓦。