Описана сфера
Описаната сфера е геометрична сфера, която минава през всичките върхове на даден изпъкнал многостен, както и прав кръгов цилиндър или конус. Описаната сфера в тримерния случай е понятие построено по аналогия с описаната окръжност около фигура от равнината.
Съществуване и оптималност
[редактиране | редактиране на кода]За всеки тетраедър съществува единствена описана сфера, но това свойство не е непременно в сила за n-стен при . [1]
Когато съществува, описаната сфера може и да не е най-малката сфера, която съдържа многостена. Например, тетраедър (четиристен), получен при разрязването на куб (т.е. съдържащ един връх на куба и трите върха по продължението на прилежащите към върха страни) се описва от същата сфера, която описва и самия куб, но съществува и друга сфера, с по-малък радиус, която описва тетраедъра.
За всички правилни многостени съществуват описани около тях сфери, но за повечето неправилни многостени няма такива. За даден многостен, описаната сфера е най-малката сфера, която съдържа изпъкналата обвивка от подмножество от върховете на многостена. За всеки многостен е възможно да се определи дали има описана сфера и тя да бъде изчислена за линейно време.[2]
-
Tетрaeдър
-
Куб
-
Oктaeдър
-
Дoдекaeдър
-
Икoсaeдър
Свързани понятия
[редактиране | редактиране на кода]Други сфери, дефинирани за някои, но не за всички многостени, включват:
- вписана сфера – която се допира (в една обща точка) до всяка от стените на многостена;
- полувписана сфера – която се допира (в една обща точка) до всяка от страните на многостена (полувписаната сфера се намира между описаната и вписаната сфери).
При правилните многостени, вписаната, полувписаната и описаната сфери съществуват и са концентрични. [3]
Източници
[редактиране | редактиране на кода]- ↑ „Лексикон Математика“, Георги Симитчиев, Георги Чобанов, Иван Чобанов, ИК Абагар, София, 1995, ISBN 954-584-146-Х, стр. 169
- ↑ Fischer, Kaspar; Gärtner, Bernd; Kutz, Martin (2003), "Fast smallest-enclosing-ball computation in high dimensions", Algorithms - ESA 2003: 11th Annual European Symposium, Budapest, Hungary, September 16-19, 2003, Proceedings, Lecture Notes in Computer Science, 2832, Springer, pp. 630–641, doi:10.1007/978-3-540-39658-1_57.
- ↑ Coxeter, H. S. M. (1973), "2.1 Regular polyhedra; 2.2 Reciprocation", Regular Polytopes (3rd ed.), Dover, pp. 16–17, ISBN 0-486-61480-8.