NOMBRES - Curiosités, théorie et usages

 

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Cylindre – Exercices

Prisme

Rhomboèdre

 

Sommaire de cette page

>>> Approche – Définition

>>> Filiation

>>> Angles

>>> Rhomboèdre régulier

>>> Aire et volume

>>> Tétraèdre et rhomboèdre

>>> Anglais

 

 

 

 

Rhomboèdre

ou hexaèdre rhombique

 

Le rhomboèdre est un parallélépipède particulier; ses  faces sont des losanges (rhombus).

Le cube est un rhomboèdre particulier: faces carrées.

 

Parallélépipède               Rhomboèdre               Cube

 

Le rhomboèdre peut être régulier ou non; aigu ou obtus.

Le rhomboèdre, comme le parallélépipède, fait partie de la famille des prismes.

Cristal de calcite dont la maille est rhomboédrique de taille 5 Anströms.

 

 

C'est bien rhombOèdre

et non rhombaèdre!

Anglais: Rhombohedron

 

 

 

Approche – Définition et filiation

 

Définition

 

Le rhomboèdre est une sorte de cube "penché", sans ses angles droits.

 

Le rhomboèdre est un parallélépipède dont les six faces sont des losanges identiques ou non, mais … toutes les arêtes ont même longueur (le premier losange dessiné impose la longueur des côtés pour les autres).

 

Les trois vecteurs directeurs (bleus) ont la même norme (longueur), leur direction est quelconque.

 

Rhomboèdre: six faces en losanges

 

Toutes les faces sont des losanges (identiques ou non) dont les côtés sont tous de même longueur; par contre, les angles peuvent être différents.

 

 

 

Famille

 

Le rhomboèdre appartient la famille des prismes, volume qui "donne une épaisseur" au polygone, en l'occurrence au losange.

 

 

 

Un rhomboèdre est un polyèdre rhombique, familles des polyèdres à 6, 12 ou 30 faces losanges:

*      hexaèdre rhombique

*      dodécaèdre rhombique et

*      triacontaèdre rhombique.

 

Aucune autre possibilité.

Voir Famille des parallélépipèdes (ou pavés)

 

 

 

Angles

 

Configuration des angles

 

Trois angles à chaque sommet (trièdre) et six sommets font 24 angles, dont 12 en angles aigus alpha (a) et 12 en angles obtus bêta (b).

Les trièdres des sommets opposés sont de même nature.

Il existe deux types de rhomboèdres selon que deux trièdres opposés sont à angles aigus ou à angles obtus.

 

Rhomboèdre AIGUS

"Cube étiré par deux sommets opposés"

Deux trièdres en "aaa", tous aigus; aucun (normal!) en "bbb", qui seraient tous obtus.

Les autres sont à: un aigu et deux obtus.

 

Pour ce type de rhomboèdre, la valeur maximale du trièdre est atteinte pour le cube avec 3 x 90° = 270°.

 

Rhomboèdre OBTUS

"Cube compressé par deux sommets opposés"

Deux trièdres en "bbb", tous obtus.

Les autres sont à: un obtus et deux aigus

 

Avant/arrière, haut/bas, gauche/droite

 

 

 

 

Rhomboèdre régulier

Le rhomboèdre régulier est composé de six losanges identiques (congruents).

 

Le rhomboèdre régulier est défini par la longueur de ses arêtes (a) et par l'angle d'inclinaison (alpha). L'angle bêta est son supplémentaire (la somme des deux angles vaut 180°). Les trois angles au départ des vecteurs bleus valent alpha.

Le rhomboèdre régulier, comme le losange, est simplement définit par une longueur et un angle.

Développement du rhomboèdre régulier (patron)

 

Mise en évidence des six faces et des 24 angles, autant en alpha qu'en bêta.

 

Les angles alpha (ici aigus) sont notés a, et a pour les deux sommets opposés dont les trièdres sont en aaa. Ce repérage permet de placer les faces dans le bon ordre.

 

 

Tétraèdre et rhomboèdre

 

En choisissant deux pairs de sommets sur des arêtes non-adjacentes, on forme un tétraèdre orthocentrique ou orthogonal: les paires d'arêtes opposées sont orthogonales.

Les hauteurs du tétraèdre sont concourantes d'où le nom d'orthocentrique.

Un tétraèdre est orthocentrique si et seulement si il est inscrit dans un rhomboèdre.

 

Tétraèdre défini dans le rhomboèdre

 

Cristallographie

 

Parmi les sept systèmes cristallins, on trouve le système rhomboédrique (ou trigonal) et le système orthorhombique.

 

Système rhomboédrique

Un cristal fait parie de ce système s'il possède un axe de symétrie d'ordre 3 (ternaire).

Il a trois axes d'ordre 2, de longueur égale et formant des angles de 120° dans le même plan. Le quatrième axe, normal à ce plan est soit plus long ou plus court.

Il a trois plans de symétrie et un centre de symétrie.

Plusieurs formes cristallines sous ce système: rhomboèdre, trapézoèdre, scalénoèdre ou pyramide trigonale.

Exemples: quartz, tourmaline, corindon, calcite.

Le quartz à basse température cristallise dans un système rhomboédrique et, à haute température, en un système hexagonal.

 

Dans le cas du rhomboèdre:

*      6 faces en rhombes;

*      12 arêtes de 2 espèces: 6 terminales, dont 3 supérieures et 3 inférieures et 6 arêtes latérales  qui ne sont pas situées dans le même plan; et

*      8 angles de deux espèces: 2 angles terminaux à 3 faces et réguliers et 6 angles latéraux à trois faces et irréguliers et qui sont formés par 2 arêtes latérales et une arête terminale.

Maille élémentaire   /   3 plans de symétrie   /   3 axes d'ordre 2   /   1 axe d'ordre 3

 

*      3 plans de symétrie, plans médians dans chaque des directions.

*      3 axes secondaires: joignent les milieux des arêtes latérales opposées.

*      1 axe principal: joint deux angles terminaux.

 

Système orthorhombique

Un cristal fait partie de ce système s'il a au moins deux axes d'ordre 2 ou deux plans de symétrie, aucun axe de rotation d'ordre supérieur ne doit être présent.

Voir Cristallographie

 

 

 

English  corner

 

A rhombohedron is a parallelepiped bounded by six rhombi such that opposite faces are congruent.

 

 

A rhombohedron having all six rhombic faces congruent is known as a trigonal trapezohedron. Special cases include the cube and two golden rhombohedra.

 

The silver rhombohedron (a.k.a the trigonal trapezohedron) is a three-dimensional object with six faces composed of congruent rhombi.

 

 

 

 

 

 

 

 

Suite

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*    Polyèdres – Bases de la géométrie

*    Maille des cristaux

Aussi

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Site

*    Rhomboèdre – Wikipédia

*    Les sept systèmes cristallins – MINERALOGIE.fr – J.-J. Chevallier – Simple avec planches en couleurs pour chaque système

*    Atlas des formes cristallographiques – Toutes les formes avec la projection de leur axes de symétrie – Université Le Mans

*    Éléments de cristallographie – Gustave Rose – e-book

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http://villemin.gerard.free.fr/GeomLAV/Objet3D/Prisme.htm