Эта публикация цитируется в
10 статьях
Об одном классе сильно симметричных многогранников
В. И. Субботин ЮРГПУ (НПИ)
Аннотация:
В работе доказана полнота списка замкнутых выпуклых многогранников в
$E^3$, сильно симметричных относительно вращения граней.
Многогранник называется симметричным, если он имеет хотя бы одну нетривиальную ось вращения. Все оси пересекаются в одной точке, которая называется центром многогранника. Все рассматриваемые в работе многогранники являются симметричными многогранниками.
Выпуклый многогранник называется сильно симметричным относительно вращения граней, если у каждой его грани
$F$ имеется ось вращения
$L$, пересекающая относительную внутренность
$F$, и
$L$ является осью вращения многогранника.
Очевидно, что порядок оси вращения
$L$ не обязательно совпадает с порядком этой оси, если грань
$F$ рассматривать как фигуру, отделённую от многогранника.
Ранее автором было доказано, что требование глобальной симметрии многогранника относительно осей вращения граней можно заменить более слабым условием симметрии звезды каждой грани многогранника:
для того, чтобы многогранник был сильно симметричным относительно вращения граней, необходимо и достаточно, чтобы некоторая нетривиальная ось вращения каждой грани, рассматриваемой как фигура, отделённая от многогранника, являлась осью вращения звезды этой грани.
Под звездой грани
$F$ понимается сама грань и все грани, имеющие хотя бы одну общую вершину с
$F$.
Учитывая это условие, определение многогранника сильно симметричного относительно вращения граней эквивалентно следующему: многогранник называется сильно симметричным относительно вращения граней, если некоторая нетривиальная ось вращения каждой грани, рассматриваемой как фигура, отделённая от многогранника, является осью вращения звезды этой грани.
При доказательстве основной теоремы о полноте списка многогранников рассматриваемого класса используется результат о полном перечислении так называемых сильно симметричных многогранников 1-го и 2-го класса из [1].
В настоящей статье доказывается, что помимо многогранников 1-го и 2-го класса к многогранникам, сильно симметричным относительно вращения граней, принадлежат ещё только 8 типов многогранников. Из этих восьми типов 7 не являются даже комбинаторно эквивалентными равноугольно-полуправильным (архимедовым). Один тип из восьми является комбинаторно эквивалентным равноугольно-полуправильному многограннику, но не принадлежит многогранникам 1-го или 2-го класса.
Переходя к многогранникам, двойственным сильно симметричным относительно вращения граней, т.е. к многогранникам, сильно симметричным относительно вращения многогранных углов, получаем и их полное перечисление. Отсюда следует, что существует 7 типов многогранников, сильно симметричных относительно вращения многогранных углов, которые не являются комбинаторно эквивалентными телам Гесселя.
Класс многогранников, сильно симметричных относительно вращения граней в работе обозначается
$SF$. Класс
$SF$, а также и упомянутые многогранники 1-го и 2-го класса можно рассматривать как обобщение класса правильных (платоновых) многогранников. Другие обобщения правильных многогранников можно найти в работах [3], [4], [12]–[15].
Библиография: 15 наименований.
Ключевые слова:
сильно симметричные многогранники, главная ось вращения, комбинаторно-эквивалентные многогранники.
УДК:
514.113.5 Поступила в редакцию: 01.09.2016
Принята в печать: 12.12.2016
DOI:
10.22405/2226-8383-2016-17-4-132-140