Треугольная призма

Треугольная призма — призма с тремя боковыми гранями. Этот многогранник имеет в качестве граней треугольное основание, его копию, полученную в результате параллельного переноса и 3 грани, соединяющие соответствующие стороны. Прямая треугольная призма имеет прямоугольные боковые стороны, в противном случае призма называется косой.

Однородная треугольная призма — это прямая треугольная призма с равносторонним основанием и квадратными боковыми сторонами.

Призма является пятигранником, у которого две грани параллельны, в то время как нормали трёх других лежат в одной плоскости (которая не обязательно параллельна основаниям). Эти три грани являются параллелограммами. Все сечения, параллельные основаниям, являются одинаковыми треугольниками.

Полуправильный (однородный) многогранник

Прямая треугольная призма является полуправильным многогранником или, более обще, однородным многогранником, если основание является правильным треугольником, а боковые стороны — квадратами.

Этот многогранник можно рассматривать как усечённый треугольный осоэдр, представленный символом Шлефли t{2,3}. Его также можно рассматривать как прямое произведение треугольника на отрезок, что представляется как {3}x{}. Двойственным многогранником треугольной призмы является треугольная бипирамида.

Группой симметрии прямой призмы с треугольным основанием является D3h порядка 12. Группой вращения служит D3 с порядком 6. Группа симметрии не содержит центральную симметрию.

Объём

Объём любой призмы равен произведению площади основания на расстояние между основаниями. В нашем случае, когда основание треугольно, нужно просто вычислить площадь треугольника и умножить на длину призмы:

где b — длина стороны основания, h равна высоте треугольника, а l равна расстоянию между треугольниками.

Усечённая треугольная призма

Усечённая прямая треугольная призма имеет одну усечённую треугольную грань[1].

Гранение

Имеется полная D2h симметрия гранений (удаление части многогранника, не создавая новые вершины, пересечение рёбер новоё вершиной не считается) треугольной призмы. Получающиеся многогранники имеются многогранники с 6 гранями в виде равнобедренного треугольника, один многогранник сохраняет исходные верхний и нижний треугольники, и один сохраняет исходные квадраты. Две симметрии гранения C3v имеют один базовый треугольник, 3 грани в виде боковых самопересекающихся квадратов и 3 грани в виде равнобедренных треугольников.

Выпуклые Гранение
Симметрия D3h Симметрия C3v
2 {3}
3 {4}
3 {4}
6 () v { }
2 {3}
6 () v { }
1 {3}
3 t'{2}
6 () v { }
1 {3}
3 t'{2}
3 () v { }

Связанные многогранники и мозаики

Семейство правильных призм
Многоугольник
Мозаика
Конфигурация 3.4.4 4.4.4 5.4.4 6.4.4 7.4.4 8.4.4 9.4.4 10.4.4 11.4.4 12.4.4 17.4.4 .4.4
Семейство выпуклых куполов
n 2 3 4 5 6
Название {2} || t{2} {3} || t{3} {4} || t{4} {5} || t{5} {6} || t{6}
Купол
Диагональный купол

Трёхскатный купол

Четырёхскатный купол

Пятискатный купол

Шестискатный купол
(плоский)
Связанные
однородные
многогранники
Треугольная призма
node_12node3node_1
Кубооктаэдр
node_13node3node_1
Ромбокубо-
октаэдр

node_14node3node_1
Ромбоикосо-
додекаэдр

node_15node3node_1
Ромботри-
шестиугольная
мозаика

node_16node3node_1

Варианты симметрии

Этот многогранник топологически является частью последовательности однородных усечённых многогранников с вершинными конфигурациями (3.2n.2n) и имеющими симметрию [n,3] группы Коксетера.

Этот многогранник топологически является частью последовательности рёберно усечённых многогранников с вершинной фигурой (3.4.n.4), которая продолжается как умощения гиперболической плоскости. Эти вершинно-транзитивные фигуры имеют зеркальную симметрию (*n32).

Составные тела

Имеется 4 однородных составных тела из треугольных призм:

  • соединение четырёх треугольных призм;
  • соединение восьми треугольных призм;
  • соединение десяти треугольных призм;
  • соединение двадцати треугольных призм.

Соты

Существует 9 однородных сот, которые включают треугольные призмы:

Связанные многогранники

Треугольная призма является первой в пространственной серии полуправильных многогранников. Каждый последующий однородный многогранник имеет в качестве вершинной фигуры предыдущий многогранник. Торольд Госсет обнаружил эту серию в 1900 году как содержащую все виды граней правильных многомерных многогранников, содержащую все симплексы и ортоплексы (правильные треугольники и квадраты в случае треугольной призмы). В нотации Коксетера треугольной призме соответствует символ −121.

Четырёхмерное пространство

Треугольная призма существует как ячейка в большом числе четырёхмерных однородных четырёхмерных многогранников, включая:

тетраэдральная призма
node_13node3node2node_1
октаэдральная призма
node_13node4node2node_1
кубооктаэдрическая призма
node3node_14node2node_1
икосаэдральная призма
node_13node5node2node_1
икосододекаэдральная призма
node3node_15node2node_1
усечённая додекаэдральная призма
node3node_15node_12node_1
Ромбоикосидодекаэдральная призма
node_13node5node_12node_1
Ромбокубоктаэдральная призма
node_13node4node_12node_1
Усечённая кубическая призма
node3node_14node_12node_1
Плосконосая додекаэдральная призма
node_h5node_h3node_h2node_1
n-угольная антипризматическая призма
node_hnnode_h2xnode_h2node_1
Рёберноусечённая 5-ячейка
node_13node3node_13node
Кантиусечённая 5-ячейка
node_13node_13node_13node
Рансинированная 5-ячейка
node_13node3node3node_1
Рансиусечённая 5-ячейка
node_13node_13node3node_1
Cantellated tesseract
node_14node3node_13node
Кантиусечённый тессеракт
node_14node_13node_13node
Рансинированный тессеракт
node_14node3node3node_1
Рансиусечённый тессеракт
node_14node_13node3node_1
Кантелированная 24-ячейка
node_13node4node_13node
Кантиусечённая 24-ячейка
node_13node_14node_13node
Рансинированная 24-ячейка
node_13node4node3node_1
Рансиусечённая 24-ячейка
node_13node_14node3node_1
Кантелированная 120-ячейка
node_15node3node_13node
Кантиусечённая 120-ячейка
node_15node_13node_13node
Рансинированная 120-ячейка
node_15node3node3node_1
Рансиусечённая 120-ячейка
node_15node_13node3node_1

См. также

Примечания

  1. William F. Kern, James R Bland,Solid Mensuration with proofs, 1938, p.81

Ссылки