إيكوسيتراغون

في الهندسة ، يُعرف المضلع ذو الأربعة وعشرين ضلعًا باسم " المضلع ذو الأربعة وعشرين ضلعًا" (أو "المضلع ذو الأربعة وعشرين ضلعًا") . مجموع زوايا أي مضلع ذي أربعة وعشرين ضلعًا داخليًا يساوي 3960 درجة.

إيكوسيتراغون منتظم

يتم تمثيل الشكل المنتظم ذو العشرة عشر شكلًا بواسطة رمز شلافلي {24} ويمكن أيضًا إنشاؤه على شكل شكل اثني عشري مقطوع ، t{12}، أو شكل سداسي مقطوع مرتين ، tt{6}، أو مثلث مقطوع ثلاث مرات، ttt{3}.

إحدى الزوايا الداخلية في الشكل العشري المنتظم هي 165 درجة، مما يعني أن إحدى الزوايا الخارجية ستكون 15 درجة.

مساحة الشكل المنتظم ذي العشرة أضلاع هي: (حيث t = طول الضلع)

أ=6ت2سرير أطفالπ24=6ت2(2+2+3+6).{\displaystyle A=6t^{2}\cot {\frac {\pi }{24}}={6}t^{2}(2+{\sqrt {2}}+{\sqrt {3}}+{\sqrt {6}}).}

ظهر الشكل ذو العشرة عشرون ضلعًا في تقريب أرخميدس للمضلعات لـ π ، إلى جانب الشكل السداسي (6 أضلاع)، والشكل ذو الاثني عشر ضلعًا (12 ضلعًا)، والشكل ذو الأربعة عشر ضلعًا (48 ضلعًا)، والشكل ذو الستة والتسعين ضلعًا (96 ضلعًا).

بناء

بما أن 24 = 2 3 × 3، يمكن إنشاء شكل هندسي منتظم مكون من 12 ضلعًا باستخدام الفرجار والمسطرة . [ 1 ] وباعتباره شكلًا هندسيًا مكونًا من 12 ضلعًا مقطوعًا ، يمكن إنشاؤه عن طريق تنصيف حافة شكل هندسي منتظم مكون من 12 ضلعًا.

التناظر

تناظرات شكل رباعي منتظم ذي عشرين وجهًا. تُلوَّن الرؤوس وفقًا لمواقع تناظرها. تُرسَم مرايا زرقاء عبر الرؤوس، ومرايا بنفسجية عبر الحواف. تُوضَّح رتب الدوران في المركز.

يوجد 7 تماثلات ثنائية السطوح للمجموعات الفرعية: (Dih 12 , Dih 6 , Dih 3 ) ، و (Dih 8 , Dih 4 , Dih 2 Dih 1 ) ، و 8 تماثلات زمر دائرية : (Z 24 , Z 12 , Z 6 , Z 3 )، و (ز 8 ، ز 4 ، ز 2 ، ز 1 ).

يمكن ملاحظة هذه التناظرات الستة عشر في 22 تناظرًا مختلفًا على المضلع ذي العشرة عشرون سطحًا. وقد صنّف جون كونواي هذه التناظرات بحرف ورتبة زمرة. [ 2 ] التناظر الكامل للشكل المنتظم هو r48 ، ولا يُرمز لأي تناظر بـ a1 . تُقسّم التناظرات ثنائية السطوح بناءً على ما إذا كانت تمر عبر الرؤوس ( d للقطر) أو الحواف ( p للعمودي)، و i عندما تمر خطوط الانعكاس عبر كل من الحواف والرؤوس. تُرمز التناظرات الدورية في العمود الأوسط بـ g لرتب دورانها المركزية.

تسمح كل مجموعة فرعية متناظرة بدرجة حرية واحدة أو أكثر للأشكال غير المنتظمة. المجموعة الفرعية g24 فقط هي التي لا تملك أي درجات حرية، ولكن يمكن اعتبارها حوافًا موجهة .

تشريح

شكل هندسي مكون من 24 ضلعًا و264 معينًا
عاديإيزوتوكسال

يذكر كوكسيتر أن كل مضلع زونوغون (مضلع طوله 2 م، أضلاعه المتقابلة متوازية ومتساوية الطول) يمكن تقسيمه إلى م ( م - 1)/2 متوازي أضلاع. [ 3 ] وينطبق هذا بشكل خاص على المضلعات المنتظمة ذات الأضلاع الزوجية، حيث تكون متوازيات الأضلاع جميعها معينات. أما بالنسبة للمضلع العشري الرباعي المنتظم ، فإن م = 12، ويمكن تقسيمه إلى 66: 6 مربعات و5 مجموعات من 12 معينًا. ويستند هذا التقسيم إلى إسقاط مضلع بيتري لمكعب ذي 12 بُعدًا .

أمثلة
12 مكعبًا

يمكن للمثلث المنتظم، والمثمن، والمضلع ذو العشرة أضلاع أن يملأ رأسًا مستويًا بالكامل.

المضلع النجمي ذو الـ 24 ضلعًا هو شكل نجمي . توجد ثلاثة أشكال منتظمة تُعطى برموز شلافلي : {24/5}، {24/7}، و{24/11}. كما توجد سبعة أشكال نجمية منتظمة تستخدم نفس ترتيب الرؤوس : 2{12}، 3{8}، 4{6}، 6{4}، 8{3}، 3{8/3}، و2{12/5}.

توجد أيضًا أشكال هندسية متساوية الزوايا مكونة من عشرة أجزاء، تُنشأ كعمليات اقتطاع أعمق من الشكل المنتظم ذي الاثني عشر ضلعًا {12} والشكل ذي الاثني عشر ضلعًا {12/5}. وتنتج هذه الأشكال أيضًا عمليتي اقتطاع شبهيتين: t{12/11}={24/11}، و t{12/7}={24/7}. [ 4 ]

انحراف إيكوسيتتراغون

ثلاثة أشكال هندسية منتظمة مائلة متعرجة ذات عشرين شكلًا
{12}#{ }{12/5}#{ }{12/7}#{ }
يُنظر إلى الشكل العشري المائل المنتظم على أنه حواف متعرجة لمنشور مضاد ذي اثني عشر ضلعًا، ومنشور مضاد ذي اثني عشر ضلعًا، ومنشور مضاد متقاطع ذي اثني عشر ضلعًا.

المضلع العشري المائل هو مضلع مائل له 24 رأسًا وحافة، لكنه لا يقع على نفس المستوى. ولا يُحدد عادةً الجزء الداخلي لهذا النوع من المضلعات. أما المضلع العشري المتعرج المائل، فتتوزع رؤوسه بالتناوب بين مستويين متوازيين.

المضلع العشري المائل المنتظم هو شكل متعدٍّ على الرؤوس، وتكون أطوال أضلاعه متساوية. في ثلاثة أبعاد، يكون مضلعًا عشريًا مائلًا متعرجًا، ويمكن رؤيته في رؤوس وأضلاع الموشور المضاد ذي الاثني عشر ضلعًا، والذي يتمتع بنفس التناظر D 12d ، [2 + ,24]، من الرتبة 48. كما أن للموشور المضاد ذي الاثني عشر ضلعًا، s{2,24/5}، والموشور المضاد المتقاطع ذي الاثني عشر ضلعًا، s{2,24/7}، مضلعات عشرية مائلة منتظمة.

مضلعات بيتري

المضلع العشري المنتظم هو مضلع بيتري للعديد من متعددات الوجوه ذات الأبعاد الأعلى، والتي تُرى على أنها إسقاطات متعامدة في مستويات كوكسيتر ، بما في ذلك:

2F 4
خلية مزدوجة القطع 24خلايا 24 محفورةأومنيترونيكتد 24 خلية
E 8
4 212 411 42

مراجع

  1. مضلع قابل للإنشاء
  2. جون إتش. كونواي ، هايدي بورجيل ، حاييم غودمان-ستراوس ، (2008) تناظرات الأشياء، ISBN 978-1-56881-220-5(الفصل 20، رموز شيفلي المعممة، أنواع تناظر المضلع، الصفحات 275-278)
  3. كوكسيتر ، الترفيهات الرياضية والمقالات، الطبعة الثالثة عشرة، ص 141
  4. الجانب الممتع من الرياضيات: وقائع مؤتمر يوجين سترينز التذكاري حول الرياضيات الترفيهية وتاريخها، (1994)، تحولات المضلعات ، برانكو غرونباوم