Het gebruik van de
regelmaatindex zou ik eerst willen demonstreren aan de hand van de
halfregelmatige Archimedische en Catalan veelvlakken. Het aantal
posities van gelijkheid is erg eenvoudig te bepalen bij deze
veelvlakken. Deze is namelijk gelijk aan de bij behorende
Platonische veelvlak. Zo heeft de afgeknotte tetraëder twaalf
posities van gelijkheid en de afgeknotte kubus of octaëder heeft
er 24.
Het aantal ribben van
Archimedische veelvlakken is echter variabel, daarom is het ook te
verwachten dat niet alle Archimedische veelvlakken dezelfde
regelmaatindex hebben (hoewel ze wel allemaal toto de 'halfregelmatige
veelvlakken' behoren). In onderstaande tabel is een samenvatting gegeven
van de verschillende Archimedische veelvlakken en hun
regelmaatindex
|
Veelvlak |
nP |
nR |
RI |
|
|
Afgeknotte Tetraëder |
12 |
18 |
1.5 |
|
|
Afgeknotte Kubus |
24 |
36 |
1.5 |
|
|
Afgeknotte Octaëder |
24 |
36 |
1.5 |
|
|
Kuboctaëder |
24 |
24 |
1 |
|
|
Rombenkuboctaëder |
24 |
48 |
2 |
|
|
Grote Rombenkuboctaëder |
24 |
72 |
3 |
|
|
Stompe kubus |
24 |
60 |
2.5 |
|
|
Afgeknotte Dodecaëder |
60 |
90 |
1.5 |
|
|
Afgeknotte Icosaëder |
60 |
90 |
1.5 |
|
|
Icosidodecaëder |
60 |
60 |
1 |
|
|
Rombenicosidodecaëder |
60 |
120 |
2 |
|
|
Grote Rombenicosidodecaëder |
60 |
180 |
3 |
|
|
Stompe dodecaëder |
60 |
150 |
2.5 |
|
|
nP=aantal
Posities van Gelijkheid |
|
|
|
|
|
nR=aantal
Ribben |
|
|
|
|
|
RI=Regelmaatindex |
|
|
|
|
De regelmaatindex ligt bij de
Archimedische veelvlakken dus tussen de 1 en de 3. Dit wil dus
zeggen dat de Archimedische veelvlakken niet allemaal even
regelmatig zijn. De regelmaatindex geeft dus veel meer
specificiteit over de regelmaat van een veelvlak dan enkel de vijf
eerder besproken regels. Opmerkelijk is verder dat het afknotten
van een veelvlak de regelmaatindex blijkbaar met een factor 3
vergroot (Zo is in feite de grote rombenkuboctaëder een
afgeknotte versie van de kuboctaëder, en ook daar klopt deze
observatie).
De Catalan veelvlakken zijn
de duale tegenhangers van de Archimedische veelvlakken. Verwacht
wordt dat de regelmaatindex identiek is aan die van de Archimedische
veelvlakken. Je kan zelf ook nagaan dat dit klopt. In onderstaande
tabel is een samenvatting gegeven van de regelmaatindex van de
Catalan veelvlakken
|
Veelvlak |
nP |
nR |
RI |
|
|
Triakistetraëder |
12 |
18 |
1.5 |
|
|
Triakisoctaëder |
24 |
36 |
1.5 |
|
|
Tetrakishexaëder |
24 |
36 |
1.5 |
|
|
Rombendodecaëder |
24 |
24 |
1 |
|
|
Deltoïdicositetraëder |
24 |
48 |
2 |
|
|
Dysdiakisdodecaëder |
24 |
72 |
3 |
|
|
Pentagonicositetraëder |
24 |
60 |
2.5 |
|
|
Triakisicosaëder |
60 |
90 |
1.5 |
|
|
Pentakisdodecaëder |
60 |
90 |
1.5 |
|
|
Rombentriakontaëder |
60 |
60 |
1 |
|
|
Deltoïdhexakontaëder |
60 |
120 |
2 |
|
|
Dysdiakistriakontaëder |
60 |
180 |
3 |
|
|
Pentagonhexakontaëder |
60 |
150 |
2.5 |
|
|
nP=aantal
Posities van Gelijkheid |
|
|
|
|
|
nR=aantal
Ribben |
|
|
|
|
|
RI=Regelmaatindex |
|
|
|
|
Als je kijkt naar andere
(halfregelmatige) veelvlakken, dan kan je uitrekenen dat
bijvoorbeeld alle prisma's een regelmaatindex van 1,5 hebben, bij
alle antiprisma's is de regelmaatindex 2, bij alle dubbelpiramides
is de regelmaatindex 1,5 en bij alle trapezoïden is de
regelmaatindex ook 2.
Hieronder nog een voorbeeld
voor het berekenen van de regelmaatindex. Alle drie veelvlakken
hebben 12 ribben, alle drie de veelvlakken voldoen aan tenminste
drie regels van de regelmaat (figuren zijn convex, hoekpunten zijn
congruent en de standhoeken zijn congruent). De eerste figuur is
een kubus met 24 posities van gelijkheid en dus een regelmaatindex
van 0,5. De twee figuur heeft 8 posities van gelijkheid en daarmee
een regelmaatindex van 1.5. Het laatste veelvlak heeft een
regelmaatindex van 3 doordat het aantal posities van gelijkheid
slechts 4 bedraagt.
Ook kan je de regelmaatindex
van niet-convexe veelvlakken uitrekenen. Zo zal blijken dat de
regelmaatindex van de Kepler-Poinsot Veelvlakken ook 0,5 is, net
zoals bij de Platonische veelvlakken. Maar ook puzzels, die vaak
niet convex zijn hebben een regelmaatindex. Neem bijvoorbeeld de
Chinese Kruis Puzzel. Deze puzzel zou beschouwd kunnen worden als
een samenstelling van drie rechthoekige balken. In het totaal
heeft dit 'veelvlak' dan 36 ribben. Het aantal Posities van
Gelijkheid is bij dit veelvlak 12. De regelmaatindex van een
Chinese Kruis Puzzel is dan dus 3.
Nog een laatste voorbeeld is
de rombendeltoïdpentacontahectaëder, al reeds aangehaald bij 'de
vijf regels' van regelmaat. Dit veelvlak heeft in het totaal 300
ribben. Het aantal posities van gelijkheid is 60. De
regelmaatindex is hierbij dus 5, niet eens zo heel veel
onregelmatiger dan een Archimedische veelvlak...