Icosaèdre régulier - Regular icosahedron

Icosaèdre régulier
Icosaèdre.jpg
(Cliquez ici pour le modèle rotatif)
Taper Solide platonique
petit code 5<z>
Éléments F = 20, E = 30
V = 12 (χ = 2)
Visages à côté 20{3}
Notation de Conway je
suis
Symboles Schläfli {3,5}
s{3,4}
sr{3,3} ou
Configuration du visage V5.5.5
Symbole Wythoff 5 | 2 3
Diagramme de Coxeter CDel node.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel 3.pngNœud CDel 1.png
Symétrie I h , H 3 , [5,3], (*532)
Groupe de rotation Je , [5,3] + , (532)
Les références U 22 , C 25 , W 4
Propriétés deltaèdre régulier et convexe
Angle dièdre 138.189685° = arccos(− 53 )
Icosaèdre vertfig.svg
3.3.3.3.3
( Figure de sommet )
Dodécaèdre.png
Dodécaèdre régulier
( double polyèdre )
Icosaèdre plat.svg
Rapporter
Modèle 3D d'un icosaèdre régulier

Dans la géométrie , une régulière icosaèdre ( / ˌ k ɒ s ə h i d r ən , - k ə -, - k - / ou / ˌ k ɒ s ə h i d r ən / ) est une partie convexe polyèdre à 20 faces, 30 arêtes et 12 sommets. C'est l'un des cinq solides platoniciens , et celui qui a le plus de faces.

Il a cinq faces triangulaires équilatérales se rencontrant à chaque sommet. Il est représenté par son symbole Schläfli {3,5}, ou parfois par sa figure de sommet comme 3.3.3.3.3 ou 3 5 . C'est le dual du dodécaèdre , qui est représenté par {5,3}, ayant trois faces pentagonales autour de chaque sommet. Dans la plupart des contextes, l'utilisation sans réserve du mot "icosaèdre" fait spécifiquement référence à cette figure.

Un icosaèdre régulier est un deltaèdre strictement convexe et une bipyramide pentagonale gyro - allongée et un antiprisme pentagonal biaugmenté dans l'une des six orientations.

Le nom vient du grec εἴκοσι (eíkosi)  « vingt » et ἕδρα (hédra)  « siège ». Le pluriel peut être soit « icosaèdres » soit « icosaèdres » ( /- d r ə / ).

Dimensions

Filet replié en icosaèdre

Si la longueur d'arête d'un icosaèdre régulier est , le rayon d'une sphère circonscrite (celle qui touche l'icosaèdre à tous les sommets) est

et le rayon d'une sphère inscrite ( tangente à chacune des faces de l'icosaèdre) est
tandis que le rayon médian, qui touche le milieu de chaque bord, est
où est le nombre d' or .

Superficie et volume

La surface et le

volume d'un icosaèdre régulier de longueur d'arête sont :
Ce dernier est F = 20 fois le volume d'un tétraèdre général avec un sommet au centre de la sphère inscrite, où le volume du tétraèdre est un tiers de la surface de base 3/4a 2 fois sa hauteur r i .

Le facteur de remplissage volumique de la sphère circonscrite est :

contre 66,49 % pour un dodécaèdre. Une sphère inscrite dans un icosaèdre renfermera 89,635% de son volume, contre seulement 75,47% pour un dodécaèdre.

La sphère médiane d'un icosaèdre aura un volume 1,01664 fois le volume de l'icosaèdre, ce qui est de loin la similitude de volume la plus proche de tout solide platonique avec sa sphère médiane. Cela fait sans doute de l'icosaèdre le "plus rond" des solides platoniques.

Coordonnées cartésiennes

Les sommets de l'icosaèdre forment trois rectangles dorés orthogonaux

Les sommets d'un icosaèdre centré à l'origine avec une longueur d'arête de 2 et un rayon de

circonférence de ϕ + 2 1,9 sont
(0, ± 1, ± & phiv )
(± 1, ± & phiv , 0)
& phiv , 0, ± 1)

φ =1 + 5/2est le nombre d' or . Prendre toutes les permutations de ces coordonnées (pas seulement les permutations cycliques) donne le composé de deux icosaèdres .

Les sommets de l'icosaèdre forment cinq ensembles de trois

rectangles d'or concentriques et orthogonaux entre eux , dont les bords forment des anneaux borroméens .

Si l'icosaèdre d'origine a une longueur d'arête 1, son double dodécaèdre a une longueur d'arête1/??= Φ  - 1 =cinq - 1/2.

Maquette d'un icosaèdre composé de sphères métalliques et de connecteurs magnétiques

Les 12 arêtes d'un octaèdre régulier peuvent être subdivisées dans le nombre d'or de sorte que les sommets résultants définissent un icosaèdre régulier. Cela se fait en plaçant d'abord des vecteurs le long des arêtes de l'octaèdre de telle sorte que chaque face soit délimitée par un cycle, puis en subdivisant de la même manière chaque arête dans le nombre d'or le long de la direction de son vecteur. Les cinq octaèdres définissant un icosaèdre donné forment un composé polyédrique régulier , tandis que les deux icosaèdres qui peuvent être définis de cette manière à partir d'un octaèdre donné forment un composé polyédrique uniforme .

Icosaèdre régulier et sa sphère circonscrite . Les sommets de l'icosaèdre régulier se trouvent dans quatre plans parallèles, formant en eux quatre triangles équilatéraux ; cela a été prouvé par Pappus d'Alexandrie

Coordonnées sphériques

Les emplacements des sommets d'un icosaèdre régulier peuvent être décrits en utilisant des coordonnées sphériques , par exemple la latitude et la longitude . Si deux sommets sont considérés comme étant aux pôles nord et sud (latitude ±90°), alors les dix autres sommets sont à la latitude ± arctan 1/2= ±26,57°. Ces dix sommets sont à des longitudes régulièrement espacées (36° d'intervalle), alternant entre les latitudes nord et sud.

Ce schéma tire parti du fait que l'icosaèdre régulier est une bipyramide pentagonale

gyro-allongée , à symétrie dièdre D 5d , c'est-à-dire qu'il est formé de deux pyramides pentagonales congruentes reliées par un antiprisme pentagonal .

Projections orthogonales

L'icosaèdre a trois projections orthogonales spéciales , centrées sur une face, une arête et un sommet :

Projections orthogonales
Centré par Affronter Bord Sommet
Avion Coxeter Un 2 Un 3 H 3
Graphique Icosaèdre A2 projection.svg Graphique de l'icosaèdre A3 1.png Icosaèdre H3 projection.svg

Symétrie projective
[6] [2] [dix]
Graphique Icosaèdre fnormal.png
Visage normal
Graphique de l'icosaèdre A3 2.png
Bord normal
Icosaèdre vnormal.png
Sommet normal

Carrelage sphérique

L'icosaèdre peut également être représenté comme un pavage sphérique , et projeté sur le plan via une projection stéréographique . Cette projection est conforme , préservant les angles mais pas les surfaces ou les longueurs. Les lignes droites sur la sphère sont projetées sous forme d'arcs de cercle sur le plan.

Carrelage uniforme 532-t2.png Projection stéréographique de l'icosaèdre.svg
Projection orthographique Projection stéréographique

Autres faits

  • Un icosaèdre possède 43 380 filets distincts .
  • Pour colorer l'icosaèdre, de sorte que deux faces adjacentes n'aient pas la même couleur, il faut au moins 3 couleurs.
  • Un problème remontant aux anciens Grecs est de déterminer laquelle de deux formes a le plus grand volume, un icosaèdre inscrit dans une sphère, ou un dodécaèdre inscrit dans la même sphère. Le problème a été résolu par Hero , Pappus et Fibonacci , entre autres. Apollonios de Perge a découvert le curieux résultat que le rapport des volumes de ces deux formes est le même que le rapport de leurs surfaces. Les deux volumes ont des formules impliquant le nombre d' or , mais prises à des puissances différentes. Il s'avère que l'icosaèdre occupe moins du volume de la sphère (60,54 %) que le dodécaèdre (66,49 %).

Construction par un système de lignes équiangulaires

Icosaèdre H3 projection.svg
Avion Coxeter Icosaèdre
H 3
6 cubes t5 B5.svg
Avion Coxeter 6-orthoplex
D 6
Cette construction peut être vue géométriquement comme les 12 sommets du 6-orthoplexe projetés en 3 dimensions. Ceci représente un repliement géométrique des groupes de Coxeter D 6 à H 3 :Pliage géométrique graphe de Coxeter D6 H3.png

Vus par ces projections orthogonales du plan Coxeter 2D , les deux sommets centraux qui se chevauchent définissent le troisième axe de cette cartographie.

La construction suivante de l'icosaèdre évite les calculs fastidieux dans le domaine des nombres nécessaires dans des approches plus élémentaires.

L'existence de l'icosaèdre équivaut à l'existence de six lignes équiangulaires dans . En effet, l'intersection d'un tel système de lignes équiangulaires avec une sphère euclidienne centrée à leur intersection commune donne les douze sommets d'un icosaèdre régulier comme on peut le vérifier facilement. Inversement, en supposant l'existence d'un icosaèdre régulier, les lignes définies par ses six paires de sommets opposés forment un système équiangulaire.

Afin de construire un tel système équiangulaire, nous partons de cette matrice carrée 6 × 6 :

Un calcul simple donne (où est la matrice identité 6 × 6). Cela implique que présente les

valeurs propres et , à la fois avec la multiplicité 3 depuis est symétrique et de trace nulle.

La matrice induit ainsi une

structure euclidienne sur l' espace quotient , qui est isomorphe à puisque le noyau de a une dimension 3. L'image sous la projection des six axes de coordonnées en forme un système de six droites équiangulaires se coupant deux à deux à un angle aigu commun de . Projection orthogonale des vecteurs de base positifs et négatifs de sur le - espace propre des rendements ainsi les douze sommets de l'icosaèdre.

Une deuxième construction simple de l'icosaèdre utilise la théorie des

représentations du groupe alterné agissant par isométries directes sur l'icosaèdre.

Symétrie

La symétrie Icosahédrique complète a 15 plans miroirs (vus comme de grands cercles cyan sur cette sphère) se rencontrant à des angles d' ordre , divisant une sphère en 120 domaines fondamentaux triangulaires . Il y a 6 axes 5 fois (bleu), 10 axes 3 fois (rouge) et 15 axes 2 fois (magenta). Les sommets de l'icosaèdre régulier existent aux points de l'axe de rotation 5 fois.

Le groupe de

symétrie de rotation de l'icosaèdre régulier est isomorphe au groupe alterné sur cinq lettres. Ce non commutatif groupe simple , est le seul non-trivial sous - groupe du groupe symétrique sur cinq lettres. Puisque le groupe de Galois de l' équation quintique générale est isomorphe au groupe symétrique sur cinq lettres, et que ce sous-groupe normal est simple et non abélien, l'équation quintique générale n'a pas de solution en radicaux. La preuve du théorème d' Abel-Ruffini utilise ce simple fait, et Felix Klein a écrit un livre qui a utilisé la théorie des symétries icosaédriques pour dériver une solution analytique de l'équation quintique générale ( Klein 1884 ). Voir symétrie icosaédrique : géométries apparentées pour plus d'histoire, et symétries apparentées sur sept et onze lettres.

Le groupe de symétrie complet de l'icosaèdre (y compris les réflexions) est connu sous le nom de groupe icosaèdre complet et est isomorphe au produit du groupe de symétrie de rotation et du groupe de taille deux, qui est généré par la réflexion à travers le centre de l'icosaèdre.

Stellations

L'icosaèdre a un grand nombre de stellations . Selon des règles spécifiques définies dans le livre The Fifty-Nine Icosahedra , 59 stellations ont été identifiées pour l'icosaèdre régulier. La première forme est l'icosaèdre lui-même. L'un est un polyèdre de Kepler-Poinsot régulier . Trois sont des polyèdres composés réguliers .

21 des 59 étoiles
Diagramme stellaire de icosaèdre.svg
Les faces de l'icosaèdre s'étendaient vers l'extérieur lorsque les plans se croisaient, définissant des régions dans l'espace, comme le montre ce diagramme en stellation des intersections dans un seul plan.
Zéro étoile de l'icosaèdre.png Première stellation de icosaèdre.png Deuxième stellation de icosaèdre.png Troisième stellation de icosaèdre.svg Quatrième stellation de icosaèdre.png Cinquième stellation de icosaèdre.png Sixième stellation de icosaèdre.png
Septième stellation de icosaèdre.png Huitième stellation de icosaèdre.png Neuvième stellation de icosaèdre.png Dixième stellation de icosaèdre.png Onzième étoile de icosaèdre.png Douzième stellation de icosaèdre.png Treizième stellation de icosaèdre.png
Quatorzième stellation de icosaèdre.png Quinzième stellation de icosaèdre.png Seizième stellation de icosaèdre.png Dix-septième stellation de icosaèdre.png Première stellation composée de icosaèdre.png Deuxième stellation composée de icosaèdre.png Troisième stellation composée de icosaèdre.png

Facettages

Le petit dodécaèdre étoilé , le grand dodécaèdre et le grand icosaèdre sont trois facettes de l'icosaèdre régulier. Ils partagent le même arrangement de sommets . Ils ont tous 30 bords. L'icosaèdre régulier et le grand dodécaèdre partagent la même disposition des bords mais diffèrent par leurs faces (triangles vs pentagones), tout comme le petit dodécaèdre étoilé et le grand icosaèdre (pentagrammes vs triangles).

Convexe Étoiles régulières
icosaèdre grand dodécaèdre petit dodécaèdre étoilé grand icosaèdre
Icosaèdre.png Grand dodécaèdre.png Petit dodécaèdre étoilé.png Grand icosaèdre.png

Relations géométriques

Il existe des distorsions de l'icosaèdre qui, bien qu'elles ne soient plus régulières, sont néanmoins uniformes au sommet . Ce sont invariantes dans les mêmes rotations que le tétraèdre, et sont un peu analogue au cube retroussé et retroussé dodécaèdre , y compris certaines formes qui sont chiraux et d' autres avec T h -symmetry, par exemple ont des plans différents de symétrie du tétraèdre.

L'icosaèdre est unique parmi les solides platoniciens en ce qu'il possède un angle dièdre d'au moins 120°. Son angle dièdre est d'environ 138,19°. Ainsi, tout comme les hexagones ont des angles d'au moins 120° et ne peuvent pas être utilisés comme faces d'un polyèdre régulier convexe parce qu'une telle construction ne satisferait pas à l'exigence qu'au moins trois faces se rencontrent à un sommet et laissent un défaut positif pour le pliage en trois dimensions, les icosaèdres ne peuvent pas être utilisés comme les cellules d'un polychore régulier convexe car, de même, au moins trois cellules doivent se rejoindre sur un bord et laisser un défaut positif pour le pliage en quatre dimensions (en général pour un polytope convexe en n dimensions, à au moins trois facettes doivent se rencontrer à un sommet et laisser un défaut positif pour le pliage dans l' espace n ). Cependant, lorsqu'ils sont combinés avec des cellules appropriées ayant des angles dièdres plus petits, les icosaèdres peuvent être utilisés comme cellules dans des polychores semi-réguliers (par exemple le snub 24-cell ), tout comme les hexagones peuvent être utilisés comme faces dans des polyèdres semi-réguliers (par exemple le icosaèdre tronqué ). Enfin, les polytopes non convexes n'ont pas les mêmes exigences strictes que les polytopes convexes, et les icosaèdres sont en effet les cellules de l' icosaèdre 120-cell , l'un des dix polychores réguliers non convexes .

Un icosaèdre peut également être appelé bipyramide pentagonale gyro -

allongée . Il peut être décomposé en une pyramide pentagonale gyro - allongée et une pyramide pentagonale ou en un antiprisme pentagonal et deux pyramides pentagonales égales.

Relation avec le triacontaèdre à 6 cubes et rhombique

6demicube-impair-icosaèdre.png

Il peut être projeté en 3D à partir du 6D 6-demicube en utilisant les mêmes vecteurs de base qui forment la coque du triacontaèdre rhombique du 6-cube . Montré ici incluant les 20 sommets intérieurs qui ne sont pas reliés par les 30 bords extérieurs de la coque de longueur normale 6D 2 . Les sommets intérieurs forment un dodécaèdre .

Les vecteurs de base de projection 3D [u,v,w] utilisés sont :

Symétries

Il existe 3 colorations uniformes de l'icosaèdre. Ces colorations peuvent être représentées par 11213, 11212, 11111, en nommant les 5 faces triangulaires autour de chaque sommet par leur couleur.

L'icosaèdre peut être considéré comme un tétraèdre snub, car snubification d'un tétraèdre régulier donne un icosaèdre régulier ayant une symétrie tétraédrique chirale . Il peut également être construit comme un octaèdre tronqué alterné, ayant une symétrie pyritoédrique . La version à symétrie pyritoédrique est parfois appelée pseudoicosaèdre , et est duale au pyritoèdre .

Ordinaire Uniforme 2-uniforme
Nom
Icosaèdre régulier
Octaèdre
snobé
rebuffade
tetratetrahedron
Bipyramide carrée
retroussée
Pentagonale
Gyroelongated
bipyramide

Gyrobianticupola triangulaire
Antiprisme triangulaire
snobé
Image Polyèdre uniforme-53-t2.png Polyèdre uniforme-43-h01.svg Polyèdre uniforme-33-s012.png Carré retroussé bipyramide.png Bipyramide pentagonale gyroallongée.png Gyrobianticupola triangulaire régulier.png Snob triangulaire antiprism.png

Coloration du visage
(11111) (11212) (11213) (11212) (11122)
(22222)
(12332)
(23333)
(11213)
(11212)

Diagramme de Coxeter
Nœud CDel 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel node.png Nœud CDel h.pngCDel 3.pngNœud CDel h.pngCDel 4.pngCDel node.png Nœud CDel h.pngCDel split1.pngNœuds CDel hh.png

Symbole Schläfli
{3,5} s{3,4} sr{3,3} sdt{2,4} () || {n} || r{n} || () ss{2,6}
Conway je HtO st HtdP4 k5A5 sY3 = HtA3
Symétrie Je h
[5,3]
(*532)
T h
[3 + ,4]
(3*2)
T
[3,3] +
(332)
J 2h
[2,2]
(*222)
D 5d
[2 + ,10]
(2*5)
D 3d
[2 + ,6]
(2*3)
D 3
[3,2] +
(322)

Ordre de symétrie
120 24 12 8 20 12 6

Usages et formes naturelles

Nanoparticule d' or vue par microscopie électronique à transmission .
Structure du γ-bore.

La biologie

De nombreux virus , par exemple le virus de l'herpès , ont des coquilles icosaédriques . Les structures virales sont constituées de sous-unités protéiques identiques répétées appelées capsomères , et l'icosaèdre est la forme la plus facile à assembler à l'aide de ces sous-unités. Un polyèdre régulier est utilisé car il peut être construit à partir d'une seule protéine unitaire de base utilisée encore et encore ; cela permet d'économiser de l'espace dans le génome viral .

Divers organites bactériens de forme icosaédrique ont également été trouvés. Les enzymes d'encapsulation de l'enveloppe icosaédrique et les intermédiaires labiles sont constitués de différents types de protéines avec des domaines BMC .

En 1904, Ernst Haeckel a décrit un certain nombre d'espèces de Radiolaires , dont Circogonia icosaedra , dont le squelette a la forme d'un icosaèdre régulier. Une copie de l'illustration de Haeckel pour ce radiolaire apparaît dans l'article sur les polyèdres réguliers .

Chimie

Les closo - carboranes sont des composés chimiques de forme très proche de l'icosaèdre. Le jumelage icosaédrique se produit également dans les cristaux, en particulier les nanoparticules .

De nombreux borures et allotropes de bore contiennent un icosaèdre de bore B 12 comme unité de structure de base.

Jouets et jeux

Dé à vingt faces d' Egypte ptolémaïque
Vingt-face meurent

Les dés icosaédriques à vingt faces sont utilisés depuis l'Antiquité.

Dans plusieurs jeux de rôle , tels que Donjons & Dragons , le dé à vingt faces ( d20 en abrégé) est couramment utilisé pour déterminer le succès ou l'échec d'une action. Ce dé se présente sous la forme d'un icosaèdre régulier. Il peut être numéroté deux fois de "0" à "9" (sous quelle forme il sert généralement de dé à dix faces, ou d10 ), mais la plupart des versions modernes sont étiquetées de "1" à "20".

Un icosaèdre est le plateau de jeu en trois dimensions pour Icosagame, anciennement connu sous le nom de Ico Crystal Game.

Un icosaèdre est utilisé dans le jeu de société Scattergories pour choisir une lettre de l'alphabet. Six lettres sont omises (Q, U, V, X, Y et Z).

Dans le jeu Nintendo 64 Kirby 64: The Crystal Shards , le boss Miracle Matter est un icosaèdre régulier.

À l'intérieur d'un Magic 8-Ball , diverses réponses aux questions oui-non sont inscrites sur un icosaèdre régulier.

Le jouet pour bébé "skwish" est un objet de tenségrité sous la forme d'un icosaèdre de Jessen , qui a les mêmes coordonnées de sommet qu'un icosaèdre régulier, et le même nombre de faces, mais avec six arêtes tournées à 90° pour se connecter à d'autres sommets.

Autres

R. Buckminster Fuller et le cartographe japonais Shoji Sadao ont conçu une carte du monde sous la forme d'un icosaèdre déplié, appelé la projection de Fuller , dont la distorsion maximale n'est que de 2%. Le duo de musique électronique américain ODESZA utilise un icosaèdre régulier comme logo.

Graphe icosaédrique

Graphique d'icosaèdre régulier
Icosaèdre graph.svg
3 fois la symétrie
Sommets 12
Bords 30
Rayon 3
Diamètre 3
Circonférence 3
Automorphismes 120 ( A 5 × Z 2 )
Nombre chromatique 4
Propriétés Hamiltonien , régulier , symétrique , distance-régulier , distance-transitif , 3-vertex-connected , graphe planaire
Tableau des graphiques et paramètres

Le squelette de l'icosaèdre (les sommets et les arêtes) forme un graphe . C'est l'un des 5 graphes platoniciens , chacun étant un squelette de son solide platonicien .

Le haut degré de symétrie du polygone se retrouve dans les propriétés de ce graphe, qui est à distance transitif et symétrique . Le groupe d'automorphisme est d'ordre 120. Les sommets peuvent être colorés avec 4 couleurs, les arêtes avec 5 couleurs et le diamètre est de 3.

Le graphe icosaédrique est hamiltonien : il existe un cycle contenant tous les sommets. C'est aussi un graphe planaire .

Projection orthogonale
Icosaèdre A2 projection.svg

Icosaèdres réguliers diminués

Il existe 4 solides de Johnson liés , y compris des faces pentagonales avec un sous-ensemble des 12 sommets. L' icosaèdre régulier disséqué similaire a 2 sommets adjacents diminués, laissant deux faces trapézoïdales, et un bifastigium a 2 ensembles opposés de sommets supprimés et 4 faces trapézoïdales. L'antiprisme pentagonal est formé en supprimant deux sommets opposés.

Former J2 Bifastige J63 J62 Dissected
icosaèdre
s{2,10} J11
Sommets 6 sur 12 8 sur 12 9 sur 12 10 sur 12 11 sur 12
Symétrie C 5v , [5], (*55)
ordre 10
D 2h , [2,2], *222
ordre 8
C 3v , [3], (*33)
ordre 6
C 2v , [2], (*22)
ordre 4
D 5d , [2 + ,10], (2*5)
ordre 20
C 5v , [5], (*55)
ordre 10
Image Pyramide pentagonale.png icosaèdre 4-diminué.png Icosaèdre tridiminué.png icosaèdre métabidiminé.png Icosaèdre régulier disséqué.png Antiprisme pentagonal.png Pyramide pentagonale gyroallongée.png

Polyèdres et polytopes associés

L'icosaèdre peut être transformé par une séquence de troncature en son dual , le dodécaèdre :

Famille de polyèdres icosaédriques uniformes
Symétrie : [5,3] , (*532) [5,3] + , (532)
Polyèdre uniforme-53-t0.svg Polyèdre uniforme-53-t01.svg Polyèdre uniforme-53-t1.svg Polyèdre uniforme-53-t12.svg Polyèdre uniforme-53-t2.svg Polyèdre uniforme-53-t02.png Polyèdre uniforme-53-t012.png Polyèdre uniforme-53-s012.png
Nœud CDel 1.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png Nœud CDel 1.pngCDel 5.pngNœud CDel 1.pngCDel 3.pngCDel node.png CDel node.pngCDel 5.pngNœud CDel 1.pngCDel 3.pngCDel node.png CDel node.pngCDel 5.pngNœud CDel 1.pngCDel 3.pngNœud CDel 1.png CDel node.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel 3.pngNœud CDel 1.png Nœud CDel 1.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel 3.pngNœud CDel 1.png Nœud CDel 1.pngCDel 5.pngNœud CDel 1.pngCDel 3.pngNœud CDel 1.png Nœud CDel h.pngCDel 5.pngNœud CDel h.pngCDel 3.pngNœud CDel h.png
{5,3} t{5,3} r{5,3} t{3,5} {3,5} rr{5,3} tr{5,3} sr{5,3}
Duels aux polyèdres uniformes
Icosaèdre.jpg Triakisicosaèdre.jpg Rhombictriacontaèdre.jpg Pentakisdodécaèdre.jpg Dodécaèdre.jpg Deltoidalhexecontaèdre.jpg Disdyakistriacontaèdre.jpg Pentagonalhexecontaèdreccw.jpg
V5.5.5 V3.10.10 V3.5.3.5 V5.6.6 V3.3.3.3.3 V3.4.5.4 V4.6.10 V3.3.3.3.5

En tant que tétraèdre retroussé, et alternance d'un octaèdre tronqué, il existe également dans les familles de symétrie tétraédrique et octaédrique :

Famille de polyèdres tétraédriques uniformes
Symétrie : [3,3] , (*332) [3,3] + , (332)
Polyèdre uniforme-33-t0.png Polyèdre uniforme-33-t01.png Polyèdre uniforme-33-t1.png Polyèdre uniforme-33-t12.png Polyèdre uniforme-33-t2.png Polyèdre uniforme-33-t02.png Polyèdre uniforme-33-t012.png Polyèdre uniforme-33-s012.svg
Nœud CDel 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png Nœud CDel 1.pngCDel 3.pngNœud CDel 1.pngCDel 3.pngCDel node.png CDel node.pngCDel 3.pngNœud CDel 1.pngCDel 3.pngCDel node.png CDel node.pngCDel 3.pngNœud CDel 1.pngCDel 3.pngNœud CDel 1.png CDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngNœud CDel 1.png Nœud CDel 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngNœud CDel 1.png Nœud CDel 1.pngCDel 3.pngNœud CDel 1.pngCDel 3.pngNœud CDel 1.png Nœud CDel h.pngCDel 3.pngNœud CDel h.pngCDel 3.pngNœud CDel h.png
{3,3} t{3,3} r{3,3} t{3,3} {3,3} rr{3,3} tr{3,3} sr{3,3}
Duels aux polyèdres uniformes
Tetrahedron.svg Triakistétraèdre.jpg Hexaèdre.svg Triakistétraèdre.jpg Tetrahedron.svg Rhombicdodécaèdre.jpg Tétrakishexaèdre.jpg Dodécaèdre.svg
V3.3.3 V3.6.6 V3.3.3.3 V3.6.6 V3.3.3 V3.4.3.4 V4.6.6 V3.3.3.3.3
Polyèdres octaédriques uniformes
Symétrie : [4,3], (*432) [4,3] +
(432)
[1 + ,4,3] = [3,3]
(*332)
[3 + ,4]
(3*2)
{4,3} t{4,3} r{4,3}
r{3 1,1 }
t{3,4}
t{3 1,1 }
{3,4}
{3 1,1 }
rr{4,3}
s 2 {3,4}
tr{4,3} sr{4,3} h{4,3}
{3,3}
h 2 {4,3}
t{3,3}
s{3,4}
s{3 1,1 }
Nœud CDel 1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png Nœud CDel 1.pngCDel 4.pngNœud CDel 1.pngCDel 3.pngCDel node.png CDel node.pngCDel 4.pngNœud CDel 1.pngCDel 3.pngCDel node.png CDel node.pngCDel 4.pngNœud CDel 1.pngCDel 3.pngNœud CDel 1.png CDel node.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngNœud CDel 1.png Nœud CDel 1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngNœud CDel 1.png Nœud CDel 1.pngCDel 4.pngNœud CDel 1.pngCDel 3.pngNœud CDel 1.png Nœud CDel h.pngCDel 4.pngNœud CDel h.pngCDel 3.pngNœud CDel h.png Nœud CDel h.pngCDel 3.pngNœud CDel h.pngCDel 4.pngCDel node.png
Nœud CDel h0.pngCDel 4.pngNœud CDel 1.pngCDel 3.pngCDel node.png
= Nœuds CDel 11.pngCDel split2.pngCDel node.png
Nœud CDel h0.pngCDel 4.pngNœud CDel 1.pngCDel 3.pngNœud CDel 1.png
= Nœuds CDel 11.pngCDel split2.pngNœud CDel 1.png
Nœud CDel h0.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngNœud CDel 1.png
= CDel nodes.pngCDel split2.pngNœud CDel 1.png
Nœud CDel 1.pngCDel 4.pngNœud CDel h.pngCDel 3.pngNœud CDel h.png Nœud CDel h1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png =
Nœuds CDel 10ru.pngCDel split2.pngCDel node.png ou Nœuds CDel 01rd.pngCDel split2.pngCDel node.png
Nœud CDel h1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngNœud CDel 1.png =
Nœuds CDel 10ru.pngCDel split2.pngNœud CDel 1.png ou Nœuds CDel 01rd.pngCDel split2.pngNœud CDel 1.png
Nœud CDel h.pngCDel 3.pngNœud CDel h.pngCDel 4.pngNœud CDel h0.png =
Nœud CDel h.pngCDel split1.pngNœuds CDel hh.png
Polyèdre uniforme-43-t0.svg Polyèdre uniforme-43-t01.svg Polyèdre uniforme-43-t1.svg
Polyèdre uniforme-33-t02.png
Polyèdre uniforme-43-t12.svg
Polyèdre uniforme-33-t012.png
Polyèdre uniforme-43-t2.svg
Polyèdre uniforme-33-t1.png
Polyèdre uniforme-43-t02.png
Coloration uniforme des bords du rhombicuboctaèdre.png
Polyèdre uniforme-43-t012.png Polyèdre uniforme-43-s012.png Polyèdre uniforme-33-t0.pngPolyèdre uniforme-33-t2.png Polyèdre uniforme-33-t01.pngPolyèdre uniforme-33-t12.png Polyèdre uniforme-43-h01.svg
Polyèdre uniforme-33-s012.svg
Duels aux polyèdres uniformes
V4 3 V3.8 2 V(3.4) 2 V4.6 2 V3 4 V3.4 3 V4.6.8 V3 4 .4 V3 3 V3.6 2 V3 5
Nœud CDel f1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png Nœud CDel f1.pngCDel 4.pngNœud CDel f1.pngCDel 3.pngCDel node.png CDel node.pngCDel 4.pngNœud CDel f1.pngCDel 3.pngCDel node.png CDel node.pngCDel 4.pngNœud CDel f1.pngCDel 3.pngNœud CDel f1.png CDel node.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngNœud CDel f1.png Nœud CDel f1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngNœud CDel f1.png Nœud CDel f1.pngCDel 4.pngNœud CDel f1.pngCDel 3.pngNœud CDel f1.png Nœud CDel fh.pngCDel 4.pngNœud CDel fh.pngCDel 3.pngNœud CDel fh.png Nœud CDel fh.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png Nœud CDel fh.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngNœud CDel f1.png Nœud CDel fh.pngCDel 3.pngNœud CDel fh.pngCDel 4.pngCDel node.png
Nœud CDel f1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngNœud CDel f1.png Nœud CDel f1.pngCDel 3.pngNœud CDel f1.pngCDel 3.pngNœud CDel f1.png CDel node.pngCDel 3.pngNœud CDel f1.pngCDel 3.pngCDel node.png Nœud CDel f1.pngCDel 4.pngNœud CDel fh.pngCDel 3.pngNœud CDel fh.png Nœud CDel f1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png CDel node.pngCDel 3.pngNœud CDel f1.pngCDel 3.pngNœud CDel f1.png Nœud CDel fh.pngCDel 3.pngNœud CDel fh.pngCDel 3.pngNœud CDel fh.png
Octaèdre.jpg Triakisoctaèdre.jpg Rhombicdodécaèdre.jpg Tétrakishexaèdre.jpg Hexaèdre.jpg Deltoidalicositetraèdre.jpg Disdyakisdodécaèdre.jpg Pentagonalicositetrahedronccw.jpg Tétraèdre.jpg Triakistétraèdre.jpg Dodécaèdre.jpg

Ce polyèdre est topologiquement lié en tant que partie d'une séquence de polyèdres réguliers avec des symboles de Schläfli {3, n }, se poursuivant dans le plan hyperbolique .

* n 32 mutation de symétrie des pavages réguliers : {3, n }
Sphérique Euclide. Hyper compact. Paraco. Hyperbolique non compact
Dièdre trigonal.svg Carrelage uniforme 332-t2.png Carrelage uniforme 432-t2.png Carrelage uniforme 532-t2.png Polyèdre uniforme-63-t2.png Commande-7 carrelage triangulaire.svg H2-8-3-primal.svg Carrelage H2 23i-4.png Carrelage H2 23j12-4.png Carrelage H2 23j9-4.png Carrelage H2 23j6-4.png Carrelage H2 23j3-4.png
3.3 3 3 3 4 3 5 3 6 3 7 3 8 3 3 12i 3 9i 3 6i 3 3i

Le icosaèdre régulier, considéré comme un tétraèdre retroussé , est un élément d'une séquence de rebroué polyèdres et pavages avec la figure de sommet (3.3.3.3. N ) et diagramme de Coxeter-Dynkin Nœud CDel h.pngCDel n.pngNœud CDel h.pngCDel 3.pngNœud CDel h.png. Ces figures et leurs duaux ont ( n 32 ) une symétrie de rotation , étant dans le plan euclidien pour , et dans le plan hyperbolique pour tout supérieur . La série peut être considérée au départ , avec un ensemble de visages dégénérés en

digons .
n 32 mutations de symétrie des pavages snub : 3.3.3.3.n
Symétrie
n 32
Sphérique euclidien Hyperbolique compact Paracomp.
232 332 432 532 632 732 832 ∞32

Chiffres camouflés
Antiprisme trigonal sphérique.png Snub sphérique tetrahedron.png Cube sphérique snub.png Dodécaèdre sphérique snub.png Carrelage uniforme 63-snub.svg Snob du carrelage triheptagonal.svg H2-8-3-snub.svg Carrelage uniforme i32-snub.png
Config. 3.3.3.3.2 3.3.3.3.3 3.3.3.3.4 3.3.3.3.5 3.3.3.3.6 3.3.3.3.7 3.3.3.3.8 3.3.3.3.∞

Chiffres gyroscopiques
Carrelage uniforme 432-t0.png Carrelage uniforme 532-t0.png Icositetraèdre pentagonal sphérique.png Hexecontaèdre pentagonal sphérique.png Carrelage Double Semi-régulier V3-3-3-3-6 Floret Pentagonal.svg 7-3 fleurons pentagonaux carrelage.svg H2-8-3-fleuret.svg Ordre-3-fleuron infini pentagonal carrelage.png
Config. V3.3.3.3.2 V3.3.3.3.3 V3.3.3.3.4 V3.3.3.3.5 V3.3.3.3.6 V3.3.3.3.7 V3.3.3.3.8 V3.3.3.3.∞
Sphérique Pavages hyperboliques
Hosohèdre pentagonal sphérique.png
{2,5}
Nœud CDel 1.pngCDel 2.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel node.png
Carrelage uniforme 532-t2.png
{3,5}
Nœud CDel 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel node.png
H2-5-4-primal.svg
{4,5}
Nœud CDel 1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel node.png
Carrelage H2 255-1.png
{5,5}
Nœud CDel 1.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel node.png
Carrelage H2 256-1.png
{6,5}
Nœud CDel 1.pngCDel 6.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel node.png
Carrelage H2 257-1.png
{7,5}
Nœud CDel 1.pngCDel 7.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel node.png
Carrelage H2 258-1.png
{8,5}
Nœud CDel 1.pngCDel 8.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel node.png
... Carrelage H2 25i-1.png
{∞,5}
Nœud CDel 1.pngCDel infin.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel node.png

L'icosaèdre peut tesseler l'espace hyperbolique dans le nid d'abeilles icosaédrique d'ordre 3 , avec 3 icosaèdres autour de chaque bord, 12 icosaèdres autour de chaque sommet, avec le symbole de Schläfli {3,5,3}. C'est l' une des quatre tessellations régulières dans l'espace hyperbolique 3-.

Hyperb icosaédrique hc.png
Il est représenté ici comme un cadre de bord dans un modèle de disque de Poincaré , avec un icosaèdre visible au centre.

Voir également

Remarques

Les références

Liens externes

Famille Un n B n I 2 (p) / D n E 6 / E 7 / E 8 / F 4 / G 2 H n
Polygone régulier Triangle Carré p-gon Hexagone Pentagone
Polyèdre uniforme Tétraèdre OctaèdreCube demi-cube DodécaèdreIcosaèdre
Polychore uniforme Pentachoron 16 cellulesTesseract Demitesseract 24 cellules 120 cellules600 cellules
Uniforme 5-polytope 5-simplex 5 orthoplexes5 cubes 5-demicube
Uniforme 6-polytope 6-simplex 6-orthoplexe6-cube 6-demicube 1 222 21
Uniforme 7-polytope 7-simplex 7 orthoplexes7 cubes 7-demicube 1 322 313 21
Uniforme 8-polytope 8-simplex 8 orthoplexes8 cubes 8 demi-cube 1 422 414 21
Uniforme 9-polytope 9-simplex 9-orthoplexe9-cube 9 demi-cube
Uniforme 10-polytope 10-simplex 10 orthoplexes10 cubes 10-demicube
Uniforme n - polytope n - simplexe n - orthoplexen - cube n - demi - cube 1 k22 k1k 21 n - polytope pentagonal
Sujets: familles Polytopepolytope régulierListe des polyèdres réguliers et composés
stellations notables de l'icosaèdre
Ordinaire Duels uniformes Composés réguliers Étoile régulière Autres
icosaèdre (convexe) Petit icosaèdre triambique Icosaèdre triambique médial Grand icosaèdre triambique Composé de cinq octaèdres Composé de cinq tétraèdres Composé de dix tétraèdres Grand icosaèdre Dodécaèdre excavé étoile finale
Zéro étoile de l'icosaèdre.png Première stellation de icosaèdre.png Neuvième stellation de icosaèdre.png Première stellation composée de icosaèdre.png Deuxième stellation composée de icosaèdre.png Troisième stellation composée de icosaèdre.png Seizième stellation de icosaèdre.png Troisième stellation de icosaèdre.svg Dix-septième stellation de icosaèdre.png
Diagramme stellaire de icosaèdre.svg Petite stellation d'icosaèdre triambique facets.svg Grande stellation d'icosaèdre triambique facets.svg Composé de cinq octaèdres stellation facets.svg Composé de cinq facettes de stellation de tétraèdres.svg Composé de dix facettes d'étoiles tétraèdres.svg Grand icosaèdre stellation facets.svg Facets.svg de la stellation du dodécaèdre excavé Echidnaèdre stellation facettes.svg
Le processus de stellation sur l'icosaèdre crée un certain nombre de polyèdres et de composés apparentés avec une symétrie icosaédrique .