希洛西七面体 是一种可以对应到拓扑 环面 的环形多面体 。这个多面体中间有一个孔洞[ 1] ,由7个不等边六边形 面 组成,且每个面与其他6个面相邻。因此,可用七种颜色来涂满每个相邻的面,是七色定理 的下限。[ 2]
Quick Facts 类别, 对偶多面体 ...
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希洛西七面体于1977年由拉约什·希洛西 发现。[ 3] [ 4] [ 1]
其对偶多面体 的发现比原始立体(希洛西七面体)来的早,其对偶多面体 为恰萨尔十四面体 ,由阿科斯·恰萨尔 于1949年发现,其具有7个顶点、21条边和14个面,且与希洛西七面体一样皆具有环面结构。[ 5]
希洛西七面体是一个凹七面体 ,由7个面 、21条边 和14个顶点 组成[ 6] :233 ,每个顶点都是3个面的公共顶点,并且可以分为7组[ 7] 。
希洛西七面体可以视为是嵌入到环面 的希伍德图 [ 4] ,反之,希伍德图为希洛西七面体的骨架图。[ 8]
希洛西七面体每个面都与其余6个面相邻,因此若需要将这个立体上色且相邻面皆不同颜色需要7种颜色,因此这个立体也给出了七色定理 的下限。这个立体有1个180度的对称轴。[ 4] [ 9]
在组成希洛西七面体的面中,有三对全等的凹六边形面和一个不成对的凸六边形面,[ 7] 同时这个凸六边形的面与整个立体的旋转对称性相同。[ 4]
More information 成对的面, 不成对的面 ...
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若希洛西七面体的最短边长为单位长,且几何中心 位于原点 时,此时14顶点座标分别为:[ 10] [ 6] [ 11]
(±12,0,12)、(0,±12.6,-12)、(2,-5,-8)、(-2,5,-8)、(3.75,3.75,-3)、(-3.75,-3.75,-3)、(4.5,-2.5,2)、(-4.5,2.5,2)、(±7,0,2)、(7,2.5,2)、(-7,-2.5,2)。
其中,有正负号者代表两个顶点。在这样的顶点配置下,希洛西七面体21条边中共有12个不同的边长,分别为:
5
2
{\displaystyle {\frac {5}{2}}}
(2条)、
5
2
2
{\displaystyle {\frac {5{\sqrt {2}}}{2}}}
(2条)、
3
106
4
{\displaystyle {\frac {3{\sqrt {106}}}{4}}}
(2条)、
18
6
5
{\displaystyle {\frac {18{\sqrt {6}}}{5}}}
(2条)、
1514
4
{\displaystyle {\frac {\sqrt {1514}}{4}}}
(2条)、
15
2
2
{\displaystyle {\frac {15{\sqrt {2}}}{2}}}
、
5
21
2
{\displaystyle {\frac {5{\sqrt {21}}}{2}}}
(2条)、
23
2
{\displaystyle {\frac {23}{2}}}
(2条)、
7
206
5
{\displaystyle {\frac {7{\sqrt {206}}}{5}}}
(2条)、
5
21
{\displaystyle 5{\sqrt {21}}}
(2条)、
24
{\displaystyle 24}
和
126
5
{\displaystyle {\frac {126}{5}}}
。[ 7]
希洛西七面体和四面体 是已知两种每个面都与其他面相邻的非退化多面体。[ 2] [ 12] 若一个f个面的多面体嵌入到有h个孔洞的环面上,且每个面都与其他面相邻,则其部分的欧拉特征数 会具有以下关系:[ 2]
h
=
(
f
−
4
)
(
f
−
3
)
12
{\displaystyle h={\frac {(f-4)(f-3)}{12}}}
对于零个孔、四个面(h=0、f=4)的四面体和1个孔、7个面(h=1、f=7)的希洛西七面体都满足这个方程。 下一个可能的整数解是6个孔、12个面(h=6、f=12)具有44个顶点和66个条边的多面体。然而目前并不知道是否存在实体的多面体满足这个特性,而非仅能以抽象多面体的方式存在。更一般地,当f除以12余0、3、4或7时,都能满足上述等式。[ 13] [ 14]
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