Введение

Внешняя звездчатая форма икосаэдра

В геометрии полная или конечная звездчатая форма икосаэдра является наиболее внешней звездчатой формой икосаэдра и называется "полной" и "конечной", поскольку включает в себя все ячейки в диаграмме звездчатых форм икосаэдра. Это означает, что любые три пересекающиеся плоскости граней икосаэдрического ядра пересекаются либо в вершине этого многогранника, либо внутри него. Она была изучена Максом Брюкнером после открытия полиэдров Кеплера — Пуансо. Её можно рассматривать как нерегулярный, простой звёздчатый многогранник.

Предыстория

Иоганн Кеплер в своем труде Harmonices Mundi применил процесс звездообразования, признав малый звездный додекаэдр и большой звездный додекаэдр регулярными многогранниками. Однако Луи Понсо в 1809 году заново открыл еще два: великий икосаэдр и большой додекаэдр. Августин Луи Коши в 1812 году доказал, что существует всего четыре регулярных звездных многогранника, известных как полиэдры Кеплера — Понсо. Далее теория звездообразования была расширена за пределы регулярных форм, и были определены десять звездообразований икосаэдра, включая полную звездообразование. Был опубликован список из двадцати форм звездообразований (двадцать два с учетом зеркальных отражений), также включающий полную звездообразование. В книге 1938 года "Пятьдесят девять икосаэдров" Г.С.М. Коксетер, П. дю Валь, Г.Т. Флатер и Дж.Ф. Петри представили набор правил звездообразования для правильного икосаэдра и систематически перечислили пятьдесят девять звездообразований, соответствующих этим правилам. Полная звездообразование упоминается в книге как восьмая. В книге Веннингера "Модели полиэдров" финальная звездообразование икосаэдра включена как 17-я модель звездного икосаэдра с индексным номером W42. В 1995 году Эндрю Хьюм назвал его в своей полиэдрической базе данных Netlib эхиднаэдром, по аналогии с эхидной, или колючим муравьедом – небольшим млекопитающим, покрытым жесткой шерстью и шипами, которое сворачивается в шар для защиты.

Как звездочка

Звездчатая форма полиэдра расширяет грани полиэдра до бесконечных плоскостей и генерирует новый полиэдр, ограниченный этими плоскостями как гранями и пересечениями этих плоскостей как ребрами. Книга «Пятьдесят девять икосаэдров» перечисляет звездчатые формы правильного икосаэдра в соответствии с набором правил, предложенных Дж. К. П. Миллером, включая полную звездчатую форму. Символ Дю Валя для полной звездчатой формы — H, поскольку он включает в себя все ячейки на диаграмме звездчатой формы до и включая самый внешний слой "h".

Как звездополиэдр

Полное созвездие также можно рассматривать как самопересекающийся звездный многогранник с 20 гранями, соответствующими 20 граням базового икосаэдра. Каждая грань представляет собой неправильный 9/4-звездный многоугольник, или эннеаграмму. Поскольку три грани сходятся в каждой вершине, у него 20 × 9 / 3 = 60 вершин (это самый внешний слой видимых вершин и формирует кончики "шипов") и 20 × 9 / 2 = 90 ребер (каждое ребро звездного многогранника включает и соединяет два из 180 видимых ребер). Рассматриваемое как звездный икосаэдр, полное созвездие является благородным многогранником, поскольку оно одновременно изоэдрично (транзитивно по граням) и изогонично (транзитивно по вершинам).