stringtranslate.com

Триаконтагон

В геометрии триаконтагон или 30-угольник это тридцатисторонний многоугольник . Сумма внутренних углов любого триаконтагона составляет 5040 градусов.

Правильный триаконтагон

Правильный триаконтагон — это конструируемый многоугольник , посредством бисекции ребра правильного пентадекагона , и может быть также построен как усеченный пентадекагон , t {15} . Усеченный триаконтагон, t{30}, является гексаконтагоном , {60}.

Один внутренний угол в правильном триаконтагоне равен 168 градусам, что означает, что один внешний угол будет равен 12°. Триаконтагон — это самый большой правильный многоугольник, внутренний угол которого равен сумме внутренних углов меньших многоугольников : 168° — это сумма внутренних углов равностороннего треугольника (60°) и правильного пятиугольника (108°).

Площадь правильного триаконтагона равна (где t = длина стороны ) [1]

Радиус вписанной окружности правильного триаконтагона равен

Радиус описанной окружности правильного триаконтагона равен

Строительство

Правильный триаконтагон с данной описанной окружностью. D - середина AM, DC = DF, а CF, которая является длиной стороны правильного пятиугольника , равна E 25 E 1 . Поскольку 1/30 = 1/5 - 1/6, разница между дугами, опирающимися на стороны правильного пятиугольника и шестиугольника (E 25 E 1 и E 25 A), равна разнице дуг правильного триаконтагона, AE 1 .

Так как 30 = 2 × 3 × 5, то правильный триаконтагон можно построить с помощью циркуля и линейки . [2]

Симметрия

Симметрии правильного триаконтагона, как показано с цветами на ребрах и вершинах. Линии отражений синие через вершины и фиолетовые через ребра. Вращения даны как числа в центре. Вершины окрашены в соответствии с их позициями симметрии. Симметрии подгрупп соединены цветными линиями, индекс 2, 3 и 5.

Правильный триаконтагон имеет Dih 30 диэдральную симметрию , порядок 60, представленную 30 линиями отражения. Dih 30 имеет 7 диэдральных подгрупп: Dih 15 , (Dih 10 , Dih 5 ), (Dih 6 , Dih 3 ) и (Dih 2 , Dih 1 ). Он также имеет еще восемь циклических симметрий в качестве подгрупп: (Z 30 , Z 15 ), (Z 10 , Z 5 ), (Z 6 , Z 3 ) и (Z 2 , Z 1 ), причем Z n представляет собой π/ n радианную вращательную симметрию.

Джон Конвей обозначает эти низшие симметрии буквой, а порядок симметрии следует за буквой. [3] Он дает d (диагональ) с зеркальными линиями, проходящими через вершины, p с зеркальными линиями, проходящими через ребра (перпендикулярно), i с зеркальными линиями, проходящими как через вершины, так и через ребра, и g для вращательной симметрии. a1 обозначает отсутствие симметрии.

Эти более низкие симметрии допускают степени свободы при определении нерегулярных триаконтагонов. Только подгруппа g30 не имеет степеней свободы, но может рассматриваться как направленные ребра .

Вскрытие

30-угольник с 420 ромбами

Коксетер утверждает, что каждый зоногон (2- метровый угольник, противоположные стороны которого параллельны и имеют одинаковую длину) можно разбить на m ( m -1)/2 параллелограммов. [4] В частности, это верно для правильных многоугольников с равным числом сторон, в этом случае все параллелограммы являются ромбами. Для правильного триаконтагона , m = 15, его можно разделить на 105: 7 наборов по 15 ромбов. Это разложение основано на проекции многоугольника Петри 15-куба .

Триаконтаграмма

Триаконтаграмма — это 30-сторонний звездчатый многоугольник (хотя это слово встречается крайне редко). Существует 3 правильные формы, заданные символами Шлефли {30/7}, {30/11} и {30/13}, и 11 составных звездных фигур с той же конфигурацией вершин .

Существуют также изогональные триаконтаграммы, построенные как более глубокие усечения правильного пентадекагона {15} и пентадекаграммы {15/7}, а также перевернутые пентадекаграммы {15/11} и {15/13}. Другие усечения образуют двойные покрытия: t{15/14}={30/14}=2{15/7}, t{15/8}={30/8}=2{15/4}, t{15/4}={30/4}=2{15/4} и t{15/2}={30/2}=2{15}. [5]

Петри полигоны

Правильный триаконтагон — это многоугольник Петри для трех 8-мерных многогранников с симметрией E 8 , показанных в ортогональных проекциях на плоскость Коксетера E 8 . Это также многоугольник Петри для двух 4-мерных многогранников, показанных на плоскости Коксетера H 4 .

Правильная триаконтаграмма {30/7} также является многоугольником Петри для большого большого звездчатого 120-ячейника и большого 600-ячейника .

Ссылки

  1. ^ Вайсштейн, Эрик В. «Триаконтагон». MathWorld .
  2. ^ Конструируемый многоугольник
  3. ^ Симметрии вещей , Глава 20
  4. ^ Коксетер , Математические развлечения и эссе, тринадцатое издание, стр. 141
  5. ^ Более светлая сторона математики: Труды конференции памяти Эжена Стренса по занимательной математике и ее истории, (1994), Метаморфозы многоугольников , Бранко Грюнбаум