@Sasha_GU

Добрый день, уважаемые форумчане, помогите, пожалуйста, разобраться с задачей.
Вопрос следующий: необходимо посчитать для всех 5 платоновых тел количество вращений в 3х-мерном пространстве, которые оставляют эти тела неизменными.
Хотелось бы разобраться хотя бы на примере тетраэдра. Я профан и т.к так с наскоку разобраться было трудно первым шагом стало изготовление моделей тел и процесс кручения-верчения. Но мои рассуждения как-то расходятся с найденными в литературе.

Мои пассуждения: "У тетраэдра 4 вершины и 4 грани, если "пропустить" ось симметрии через одну из вершин и противолежащую грань, то можно насчитать 3 вращения на каждую вершину - итого - 12. Если "пропустить" ось симметрии через середину 1ого из ребер в середину другого ребра, то можно насчитать 2 вращения на каждуюпару ребер, а пар ребер 3, следовательно + еще 6. Итого получилось 18.


Что нашлось по теме - "Рассмотрим подробнее симметрии тетраэдра, т.е. правильного многогранника {3, 3}. Любая прямая, проходящая через любую вершину и центр тетраэдра, проходит через центр противоположной грани. Поворот на 120 или 240 градусов вокруг этой прямой принадлежит к числу симметрий тетраэдра. Так как у тетраэдра 4 вершины (и 4 грани), то мы получим всего 8 прямых симметрий. Любая прямая, проходящая через центр и середину ребра тетраэдра проходит через середину противоположного ребра. Поворот на 180 градусов (полуоборот) вокруг такой прямой также является симметрией. Так как у тетраэдра 3 пары ребер, мы получаем еще 3 прямые симметрии. Следовательно, общее число прямых симметрий, включая тождественное преобразование, доходит до 12. Можно показать, что других прямых симметрий не существует и что имеется 12 обратных симметрий. Таким образом, тетраэдр допускает всего 24 симметрии" - отсюда - http://ru.convdocs.org/docs/index-117.html

и другая версия - "Сколько допускает тетраэдр вразений или каков порядок группы? ...всякая ось симметрии n-ого порядка делает возможным (n-1) разных поворотов. В тетраэдре есть 4 оси третьего порядка, которые проходят через его вершины и центры лежащих напротиы них граней, а так же 3 оси второго порядка , соединяющих середины противоположных (не имеющих общих вершин) ребер. Принято еще прибавлять тождественный поворот. Итого - 4*2+3*1+1 = 12." - отсюда - http://files.school-collection... 6_2006.pdf

Кол-во же возможных вращений для других групп - куба-октаэдра - 24, икосаэдра-додекаэдра - 60.

Правильно ли я понимаю задачу и где ошибка в моих рассуждениях?

0

@mathmichel

Вот здесь у Вас ошибка - на каждую пару противоположных ребер есть только по одному вращению на 180 градусов. В итоге группа правильного тетраэдра имеет только 12 вращений.

1