마름모십이면체

카탈랑 다면체
Catalan Solids
마름모십이면체
(↔육팔면체)
마름모삼십면체
(↔십이이십면체)
삼방사면체
(↔깎은 정사면체)
삼방팔면체
(↔깎은 정육면체)
사방육면체
(↔깎은 정팔면체)
삼방이십면체
(↔깎은 정십이면체)
오방십이면체
(↔깎은 정이십면체)
사각뿔마름모십이면체
(↔깎은 육팔면체)
사각뿔마름모삼십면체
(↔깎은 십이이십면체)
연꼴이십사면체
(↔마름모육팔면체)
연꼴육십면체
(↔마름모십이이십면체)
오각이십사면체
(↔†다듬은 육팔면체)
오각육십면체
(↔†다듬은 십이이십면체)
()안의 다면체는 해당 카탈랑 다면체의 쌍대 다면체인 아르키메데스 다면체
†는 카이랄성 다면체(거울상이 원본과 같지 않은 다면체)

Rhombicdodecahedron.gif
카탈랑 다면체 중 하나인 마름모십이면체의 모습.

1 개요

마름모十二面體, Rhombic dodecahedron[1]

아르키메데스 다면체 중 하나인 육팔면체의 쌍대 다면체. 면들이 모두 마름모형이기 때문에 이런 이름이 붙었다. 마름모의 예각의 경우 한 꼭지점에 4개, 둔각의 경우 한 꼭지점에 3개씩, 예각은 예각끼리, 둔각은 둔각끼리 모인다. 면의 형태 V3.4.3.4[2]이다.

면추이 도형이므로, 이론상으로 던졌을 때 각 면이 위에 올 확률이 모두 같기 때문에 공평한 십이면 주사위로도 사용할 수 있으나, 십이면체들 중에서도 점추이, 변추이, 면추이이기까지 한 정다면체정십이면체가 있어서 많이 쓰이지는 않는다.

2 마름모십이면체에 대한 정보

단위/특성개수비고
꼭지점(vertex, 0차원)14
모서리(edge), 1차원)24
면(face, 2차원)12V3.4.3.4 마름모
쌍대육팔면체

한 변의 길이가 [math]a[/math]인 마름모 십이면체가 있을 때

마름모(면)의 긴 대각선의 길이 = [math]\displaystyle\frac{2\sqrt{6}}{3}a[/math][3]
마름모(면)의 짧은 대각선의 길이 = [math]\displaystyle\frac{2\sqrt{3}}{3}a[/math]
한 면의 넓이 = [math]\displaystyle\frac{2\sqrt{2}}{3}a^2[/math]

내접구의 반지름 = [math]\displaystyle\frac{\sqrt{6}}{3}a[/math]
외접구의 반지름 = [math]\displaystyle\frac{2\sqrt{2}}{3}a[/math]
겉넓이(surface area) = [math]8\sqrt{2}a^2[/math]
부피(volume) = [math]\displaystyle\frac{16\sqrt{3}}{9}a^3[/math]

2.1 다른 도형들과의 관계

  • 마름모십이면체는 육팔면체와 쌍대(Dual)[4] 도형이다.
  • 마름모의 둔각 3개가 모인 꼭지점 8개를 이으면 정육면체가 된다.
  • 마름모의 예각 4개가 모인 꼭지점 6개를 이으면 정팔면체가 된다.
  • 위 방법으로 만든 정육면체와 정팔면체를 겹치면 서로의 모서리 중앙 부분이 완전히 겹치는 복합체(compound)가 된다.
  • 4차원 도형인 테서렉트의 꼭지점 중심 3차원 투영 모습의 겉 부분 모습이 마름모십이면체다.

3 여담


마름모십이면체는 단독으로 3차원 유클리드 공간을 채울 수 있는 도형이다.

4 현실에서의 예시

  1. 복수는 Rhombic dodecahedra
  2. 한 꼭지점에 모이는 면의 구성이 3.4.3.4인 다면체의 꼭지점을 다면체 중심과 꼭지점을 이은 직선에 수직한 면으로 정확히 잘라내었을 때 생기는 단면의 쌍대 다각형과 같다는 뜻이다.
  3. 짧은 대각선의 정확히 √2배다. 따라서 마름모십이면체의 전개도는 작도할 수 있다.
  4. 어떤 다면체의 꼭지점을 면으로, 면을 꼭지점으로 대체한 다면체를 쌍대 다면체라고 한다.