二十面体 编辑

有12个顶角及20个面的对成的多面体
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二十面体是一种有12个顶角及20个面的对成的多面体,其每一个面是一个三角形

基本信息

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中文名:二十面体

外文名:icosahedron

结晶学全称:正三角二十面体

顶角数:12个

面数:20面

棱数:30

类属:准晶体

定义:一种有12个角顶、20个面及30个棱的对称的面体

结构说明

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二十面体(icosahedron)属准晶体 ,结晶学全称为正三角二十面体。是一种有12个顶角、20个面及30个棱的对称的多面体,其每一个面是一个等边三角形;经常用来描述病毒的结构。

生物结构

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大多数球状病毒属于二十面体。如:腺病毒

腺病毒是一类动物病毒,1953年首次从手术切除的小儿扁体中分离到。主要侵染呼吸道眼结膜和淋巴组织,是急性咽炎结膜炎、流行性角膜膜炎和病毒性肺炎等的病原体

腺病毒无包膜,直径为70~80nm.它有12个角、20个面和30条棱。衣壳由252个衣壳粒组成,包括称作五邻体的衣壳粒12个,以及称作六邻体的衣壳粒240个。

二十面体对称的细菌病毒主要是噬菌体真菌病毒 。 多面体颗粒物的噬菌体衣壳及有尾噬菌体的头部衣壳多呈规则的六边形 , 其几何构形多为二十面体或其派生体 , 有的可能是八面体 。

正二十面体

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定义

正二十面体(Regular twenty aspeCT) 是由20个等边三角形所组成的正多面体,共有12个顶点,30条棱,20个面。为五个柏拉图多面体之一。

正多面体各个面都是全等的正多边形,并且各个多面角都是全等的多面角。其中面数最少的是正四面体,面数最多的是正二十面体。

若正二十面体的中为(0,0,0),外接球半径为1,各顶点的坐标为{(±m,0,±n), (0,±n,±m), (±n,±m,0)},其中

,

内接正十二面体:在平面上,正多边形内接到圆时,边数越多,占圆面积的百分比就较高;而在三维空间中,这个规则却不能推广——当正十二面体和正二十面体内接到一个球时,前者约占66.4909%,后者仅占60.5461%。某些病毒,如疱疹病毒科,拥有正二十面体的衣壳。

性质

1.正二十面体的外接球、内切球、内棱切球都存在,并且三球球心重合。

2.正二十面体的外心、内心、内棱心重合的点称为该正二十面体的中心。

3.正二十面过任顶点和正多面体中心的直线必然经过正二十面体的另一顶点,并且这两个顶点到正二十面体中心的距离都相等。

4.连线经过正二十面体的中心的两点称为相对顶点,连两双相对顶点的两条棱称为正二十面体的对棱,由对棱围成的两个面称为正二十面体的对面。

5.正二十面体的对棱、对面都平行。

体积公式

,(其中a为棱长)

计算公式

体心到每个顶点的距离(外接球半径)=

体心到每个面的中心的距离(内切球半径)=

体心到每条棱的中点的距离(切棱球半径)=

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