条件边正多边形凸多面体

**条件边正多边形凸多面体**
部分的条件边正多边形凸多面体
; 侧锥双新月双罩帐	; 二侧锥八面体
; 正三角锥反角柱	; 柱化异相双三角柱

条件边正多边形凸多面体（Convex regular-faced polyhedra with conditional edges）是一种拟詹森多面体，也是共面拟詹森多面体的一种。其代表的是所有面都是正多边形之非严格凸多面体的子集，其加入了一个条件——条件边，即不能有边两两共线的情况。加上这样限制之后的“所有面都是正多边形之非严格凸多面体”一共有78个。詹森多面体所代表的是所有面都是正多边形之严格凸多面体，这些多面体共有92个，因此考虑了“条件边”后的“所有面都是正多边形之凸多面体（不限制严格凸）”这样的立体共有170个。

定义

若将詹森多面体的条件放宽成允许面两两共面，且所有顶点都要严格位于顶角上，不能有边两两共线的情况（若允许边两两共线，则结果会有无穷多种情况），也不能够有顶点位于共面区域内部的情况，则能够再列出有限个有此特性的立体。条件边（conditional edges）指的是对应棱的二面角为平角的边。^[1]在这条件下，能允许互相共面的面有正三角形与正三角形（3+3）、正三角形与正方形（3+4）、正三角形与正五边形（3+5）、正方形和两个位于对侧的正三角形（3+4+3）、正五边形和两个不相邻的正三角形（3+5+3），也就是说，这些立体除了有正多边形面外，也会存在上述组合之形状的面。^[2]这类立体一共有78个。^[1]和詹森多面体一样，这些立体除了一些基本立体外，都能够用柱体、锥体和28种立体互相组合而成。^[2]

历史

拥有条件边的基本立体由B·A·伊万诺夫（B. A.Ivanov）^[3]和普里亚欣·尤·A（Prjahin Ju. A.）^[4]分别于1971年和1973年发现，这些无法用其他立体组合而成的基本立体共有6个，阿列克谢·维克多罗维奇·蒂莫芬科（Aleksei Victorovich Timofeenko）将其中5五首先被伊万诺夫发现的立体称为伊万诺夫立体（Ivanov solid），另一个则被称为普里亚欣立体（Pryakhin solid）^[5]。亚历克斯·多斯基（Alex Doskey）^[6]、罗杰·考夫曼（Roger Kaufman）和史蒂夫·沃特曼（Steve Waterman）^[7]在2006年列出了大部分有此性质的立体。2008年，维克多·扎加勒（Victor Zalgaller）^[8]和蒂莫芬科^[5]独立发现并列出这些立体。2010年，蒂莫芬科证明这些立体只有78种。^[5]^[9]

列表

下表列出了所有78个条件边正多边形凸多面体。其中，P_n,k代表n个基本立体之组合的第k个立体^[5]，由最多个基本立体组合成的条件边正多边形凸多面体是三侧锥同相双五角罩帐锥，由6个基本立体组合而成，分别为4个五角锥和2个五角罩帐。

P_n,k^[5]	S_n^[8]	名称	组合	顶点	边	面	F₃	F₄	F₅	F₆	F₈	F₁₀	F₃₊₃	F_etc
Q₁	Q₁	斜六角柱	（基本立体）	12	18	8		2		2			4
Q₂	Q₂	六斜方十二面体（hexarhombic dodecahedron）	（基本立体）	18	28	12		4		4			4
Q₃	Q₃	（未命名）	（基本立体）	15	29	16	9	2	3				2
Q₄	Q₄	（未命名）	（基本立体）	15	27	14	5	2	3				4
Q₅	Q₅	（未命名）	（基本立体）	22	42	22	10	4	2	2			4
Q₆	Q₆	（未命名）	（基本立体）	18	33	17	7	3	3	1			3
P_2,2	S₃	同相双三角柱	三角柱	8	12	6		4					2
P_2,3	S₄	侧三角柱立方体	三角柱+立方体	10	15	7		5						2
P_2,4	S₅	侧三角柱五角柱	三角柱+五角柱	12	18	8		6						2
P_2,22	S₁₄	侧锥四角锥	正四面体+四角锥	6	9	5	2	1					2
P_2,25	S₁₇	侧锥三角台塔	三角台塔+四角锥	10	16	8	2	2		1			3
P_2,29	S₂₂	侧锥双新月双罩帐	双新月双罩帐+五角锥	15	29	16	9	2	3				2
P_2,30	S₄₆	侧锥五角丸塔	五角丸塔+五角锥	21	36	17	7		5			1	4
P_2,31	S₂₄	五角丸塔锥	五角丸塔+五角锥	21	35	16	5		5			1	5
P_2,33	S₂	侧锥三角广底球状罩帐	三角广底球状罩帐+五角锥	19	38	21	12	3	2	1			3
P_2,34	S₁	异侧邻二侧锥双新月双罩帐	双新月双罩帐+五角锥	16	32	18	10	2	2				4
P_2,38	S₅₉	单旋侧台塔截角四面体	截角四面体+三角台塔	15	24	11	2	3		3			3
P_2,42	S₆₀	单旋侧台塔截角立方体	截角立方体+四角台塔	28	44	18	4	5			5		4
P_2,48	S₆₃	单旋侧台塔截角十二面体	截角十二面体+五角台塔	65	100	37	15	5	1			11	5
P_3,1	S₆	侧锥同相双三角柱	三角柱+四角锥	9	16	9	4	3					2
P_3,2	S₁₀	柱化异相双三角柱	三角柱+立方体	12	18	8		4						4
P_3,3	S₁₁	柱化同相双三角柱	三角柱+立方体	12	18	8		6						2
P_3,4	S₉	对侧锥侧三角柱立方体	三角柱+立方体+四角锥	11	19	10	4	4						2
P_3,5	S₁₂	间二侧三角柱五角柱	三角柱+五角柱	14	21	9		7						2
P_3,6	S₁₃	间侧锥侧三角柱五角柱	三角柱+五角柱+四角锥	13	22	11	4	5						2
P_3,22	S₄₀	五角丸塔锥柱	五角丸塔+十角柱+五角锥	31	55	26	5	10	5			1	5
P_3,31	S₄₁	五角丸塔锥反棱柱	五角丸塔+五角反棱柱+五角锥	31	65	36	25		5			1	5
P_3,33	S₁₅	侧锥八面体	正八面体+正四面体	7	12	7	4						3
P_3,34	S₁₈	侧锥同相双三角台塔	三角台塔+四角锥	13	25	14	6	5					3
P_3,35	S₂₀	侧锥截半立方体	截半立方体+四角锥	13	24	13	4	5					4
P_3,36	S₂₃	对二侧锥双新月双罩帐	双新月双罩帐+五角锥	16	32	18	10	2	2				4
P_3,37	S₄₇	间二侧锥五角丸塔	五角丸塔+五角锥	22	37	17	4		4			1	8
P_3,38	S₄₈	罩帐侧锥异相五角帐塔罩帐	五角丸塔+五角台塔+五角锥	26	51	27	12	5	6				4
P_3,39	S₄₉	罩帐侧锥同相五角帐塔罩帐	五角丸塔+五角台塔+五角锥	26	51	27	12	5	6				4
P_3,40	S₂₇	侧锥截半二十面体	截半二十面体+五角锥	31	60	31	15		11				5
P_3,41	S₅₂	侧锥同相双五角丸塔	同相双五角罩帐（英语：Pentagonal orthobirotunda）+五角锥	31	61	32	17		11				4
P_3,42	S₂₅	异相五角帐塔罩帐锥	五角帐塔+五角罩帐+五角锥	26	50	26	10	5	6				5
P_3,43	S₂₆	同相五角帐塔罩帐锥	五角帐塔+五角罩帐+五角锥	26	50	26	10	5	6				5
P_3,44	S₂₈	同相双五角罩帐锥	五角罩帐+五角锥	31	60	31	15		11				5
P_3,48	S₆₁	单旋二侧台塔截角立方体	截角立方体+四角台塔	32	56	26	8	10			4		4
P_3,49	S₆₂	双旋二侧台塔截角立方体	截角立方体+四角台塔	32	52	22		10			4		8
P_3,51	S₆₆	单旋间二侧台塔截角十二面体	截角十二面体+五角台塔	70	115	47	20	10	2			10	5
P_3,53	S₆₄	单旋对二侧台塔截角十二面体	截角十二面体+五角台塔	70	115	47	20	10	2			10	5
P_3,54	S₆₇	双旋间二侧台塔截角十二面体	截角十二面体+五角台塔	70	110	42	10	10	2			10	10
P_3,55	S₆₅	双旋对二侧台塔截角十二面体	截角十二面体+五角台塔	70	110	42	10	10	2			10	10
P_4,1	S₇	邻二侧锥同相双三角柱	三角柱+四角锥	10	20	12	8	2					2
P_4,2	S₈	对二侧锥同相双三角柱	三角柱+四角锥	10	20	12	8	2					2
P_4,5	S₃₁	同相五角台塔丸塔柱锥	五角台塔+五角丸塔+十角柱+五角锥	36	70	36	10	15	6				5
P_4,6	S₃₂	异相五角台塔丸塔柱锥	五角台塔+五角丸塔+十角柱+五角锥	36	70	36	10	15	6				5
P_4,7	S₃₃	同相双五角丸塔柱锥	五角丸塔+十角柱+五角锥	41	80	41	15	10	11				5
P_4,8	S₃₄	异相双五角丸塔柱锥	五角丸塔+十角柱+五角锥	41	80	41	15	10	11				5
P_4,9	S₃₇	五角台塔丸塔反棱柱锥	五角台塔+五角丸塔+十角反棱柱+五角锥	36	80	46	30	5	6				5
P_4,10	S₃₈	双五角丸塔反棱柱锥	五角丸塔+十角反棱柱+五角锥	41	90	51	35		11				5
P_4,11	S₁₆	二侧锥八面体	正四面体+正八面体	8	12	6							6
P_4,12	S₁₉	间二侧锥同相双三角台塔	三角台塔+四角锥	14	26	14	4	4					6
P_4,13	S₂₁	对二侧锥截半立方体	截半立方体+四角锥	14	24	12		4					8
P_4,14	S₅₀	间二侧锥异相五角帐塔罩帐	五角帐塔+五角罩帐+五角锥	27	52	27	9	5	5				8
P_4,15	S₅₁	间二侧锥同相五角帐塔罩帐	五角帐塔+五角罩帐+五角锥	27	52	27	9	5	5				8
P_4,16	S₄₄	间二侧锥截半二十面体	截半二十面体+五角锥	32	60	30	10		10				10
P_4,17	S₅₃	同侧间二侧锥同相双五角罩帐	五角罩帐+五角锥	32	62	32	14		10				8
P_4,18	S₂₉	对二侧锥截半二十面体	截半二十面体+五角锥	32	60	30	10		10				10
P_4,19	S₅₇	异侧邻二侧锥同相双五角罩帐	五角罩帐+五角锥	32	62	32	14		10				8
P_4,20	S₅₈	异侧对二侧锥同相双五角罩帐	五角罩帐+五角锥	32	62	32	14		10				8
P_4,21	S₄₂	异侧侧锥同相双五角罩帐锥	五角罩帐+五角锥	32	61	31	12		10				9
P_4,22	S₃₀	同相双五角罩帐双锥	五角罩帐+五角锥	32	60	30	10		10				10
P_4,25	S₆₈	单旋三侧帐塔截角十二面体	截角十二面体+五角帐塔	75	130	57	25	15	3			9	5
P_4,26	S₆₉	双旋三侧帐塔截角十二面体	截角十二面体+五角帐塔	75	125	52	15	15	3			9	10
P_4,27	S₇₀	三旋三侧帐塔截角十二面体	截角十二面体+五角帐塔	75	120	47	5	15	3			9	15
P_4,30		斜四角柱	正四面体+四角锥	8	12	6		2					4
P_4,31		双重侧锥四角锥（doubled augmented square pyramid）双斜三角柱（doubled oblique triangular prism）扭斜四角柱（twist slant square prism）	正四面体+四角锥	8	14	8	4	2					2
P_5,1	S₃₅	同相双五角罩帐柱双锥	五角罩帐+十角柱+五角锥	42	80	40	10	10	10				10
P_5,2	S₃₆	异相双五角罩帐柱双锥	五角罩帐+十角柱+五角锥	42	80	40	10	10	10				10
P_5,3	S₃₉	双五角罩帐反棱柱双锥	五角罩帐+十角反棱柱+五角锥	42	90	50	30		10				10
P_5,4	S₄₅	三侧锥截半二十面体	截半二十面体+五角锥	33	60	29	5		9				15
P_5,5	S₅₅	异侧连三侧锥同相双五角罩帐	五角罩帐+五角锥	33	63	32	11		9				12
P_5,6	S₅₆	异侧偏三侧锥同相双五角罩帐	五角罩帐+五角锥	33	63	32	11		9				12
P_5,7	S₄₃	异侧间二侧锥同相双五角罩帐锥	五角罩帐+五角锥	33	62	31	9		9				13
P_6,1	S₅₄	三侧锥同相双五角罩帐锥	五角罩帐+五角锥	34	64	32	8		8				16

参见

参考文献

^ ^1.0 ^1.1 Robert R Tupelo-Schneck. Convex regular-faced polyhedra with conditional edges. [2023-01-31]. （原始内容存档于2021-08-18）.
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查论编拟詹森多面体
种类	面近似正多边形条件边正多边形凸多面体共面拟詹森多面体
截角形式	截角三角化四面体倒角立方体 (截角菱形十二面体) 倒角十二面体 (截角菱形三十面体)
不完全变换形式	部分截半截角八面体部分截角截四阶角五角二十四面体
其他形式	四阶十二面体截半截角二十面体五边形六边形五角十二面七十四面体