گنبد (هندسه)

در هندسه ، گنبد جسمي است که با اتصال دو چند ضلعی ، كه یکی (قاعده) دو برابر بیشتر از ديگرى ضلع دارد ، توسط یک باند متناوب از مثلث هاي متساوی الساقین و مستطیل ها ، تشکیل می شود. اگر مثلث ها ،متساوی الاضلاع و مستطیل ها ،مربع باشند و قاعده و وجه مقابل آن چند ضلعی هاي منتظم باشند ،آنگاه گنبد های مثلثی(J3) ، مربعی(J4) و پنج‌ضلعی(J5) همه در میان اجسام جانسون شمرده می شوند و می توانند به ترتيب با زدن مقاطع به مکعب‌هشت‌وجهی، لوزمکعب‌هشت‌وجهی و لوزبیست‌دوازده‌وجهی به دست آيند.

یک گنبد را می توان منشوری دید که در آن تعداد اضلاع یکی از قاعده ها با ادغام رأس های مجاور نصف شده است.

مي توان به يك گنبد نماد گسترش داده شده شلفي {n} || t{n} را داد،يك چندضلعى منتظم{n} و بريده شده اش {t{n يا {2n}.

گنبد ها از انواع منشوروار ها هستند.

مزدوج آنها شامل شکلی است که به نوعی جوشکاری بین نیمی از پاد دوهرم n پهلو و هرم 2n پهلو است.

مثال ها

<noinclude>
سه چندوجهی كه بالا ذكر شد تنها گنبدهای محدب و داراى وجوه منتظم هستند: "گنبد شش ضلعی" یک صفحه است و "منشور مثلثی" را می توان گنبد درجه ٢ در نظر گرفت (گنبد یک قطعه خط و یک مربع). با این حال ، ممکن است گنبد های درجه بالاتر با مثلث هاى غير متساوي الأضلاع و مستطيل ها ساخته شوند.

گنبد هاي ستاره‌ای

گنبد های ستاره‌ای برای هر پایه {} که در آن ٦> {}>
و d فرد است. در اين محدوده ها ، گنبدها به شکل صفحه فرو می ریزند: فراتر از حد بالا، مثلث ها و مربع ها دیگر نمی توانند فاصله بین دو چند ضلعی را پوشش دهند. وقتی d زوج است ، پایه پایین {٢} دوباره ساخته مي شود كه می توان با برداشتن این وجه و در عوض اجازه دادن به مثلث ها و مربع ها كه در آن به هم متصل شوند، یک نیمه گنبد  ایجاد كرد.هرگاه در نيمه گنبدي از ٢ بزرگتر باشد مثلث ها و مربع ها نمي توانند كل قاعده را بپوشانند و بخشى از آن خالي مي ماند مانند {٥/٢} و {٧/٢} كه اگر از بالا مشاهده شوند فاضى خالي دارند اما {٥/٤} و {٧/٤} ندارند.

در هر گنبد يا نيمه گنبد  با ارتفاع h همواره است و اگر  برابر با ٦ يا  باشد ٠=h و اگر  برابر ٢ باشد، h حداكثر است (منشور سه پهلو كه مثلث ها عموديند).

پاد گنبد

یک پاد گنبد n-ضلعى از یک قاعده منتظم ٢n-ضلعي ،٣n مثلث شامل دو نوع و وجه بالايى n-ضلعى منتظم ساخته شده است. اگر n برابر با ٢ باشد، وجه بالايى به یک لبه کاهش می یابد. رئوس چند ضلعی بالا با راس در چند ضلعی پایین هم راستا ميشود.

پاد گنبد را نمی توان به گونه اى ساخت كه همه وجوهش منظم باشند ، اگرچه بعضی از آنها را می توان با اضلاع برابر ساخت. اگر n-ضلعى و مثلث های بالا منظم باشند ، پایه 2n-ضلعى نمی تواند مسطح و منتظم باشد.چرا كه در چنین حالتی ، n = 6 یک شش ضلعی منظم و مثلث متساوی الاضلاع یک کاشی كاري شش ضلعی شل ايجاد می کند ، که می تواند در یک چند ضلعی حجم صفر بسته شود و پایه آن یک  12 ضلعى متقارن به شکل یک شش ضلعی بزرگتر ميباشد ، چرا كه دارای جفت های مجاور از اضلاع هم‌خط است.

با وصل كردن دو گنبد از قواعدشان يك دوپاد گنبد  ايجاد مى شود.

ابرگنبد
ابرگنبد یا گنبد چندوجهی یک خانواده از چهاربعدى هاى محدب ، مشابه با گنبد است. پایه های هر یک جسم افلاطونی و گسترش آن است.

منابع

 ویکی‌پدیا انگلیسی
چندوجهی‌های دارای سطوح موازی
اجسام جانسون