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Édition du: 30/12/2023

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HOLYÈDRES

 

Sorte de polyèdre troué. Un trou  en forme de polygone par face, sans point commun avec les arêtes du polyèdre.

  

 

Sommaire de cette page

>>> Holyèdre

>>> Cube troué

>>> Première solution

>>> Solution minimale

Débutants

Nombres

 

Glossaire

Nombres

 

Holyèdre

haut

 

Définition

Un holyèdre est objet géométrique tridimensionnel.

C'est un polyèdre dont chacune des faces contient au moins un trou en forme de polygone, et dont les limites des trous ne partagent aucun point entre elles ou avec la limite de la face.

 

Invention

Le concept a été introduit pour la première fois par John H. Conway.

Le terme "holyèdre" a été inventé par David W. Wilson en 1997 en tant que mot-valise entre polyèdres et des trous.

Conway a offert un prix de 10 000 USD, pour leur découverte, somme à diviser par le nombre de faces, incitant à trouver la solution minimale.

  

Historique

Existe-t-il un polyèdre dans l'espace tridimensionnel euclidien qui n'a qu'un nombre fini de faces planes, dont chacune est un sous-ensemble connexe fermé du plan approprié dont l'intérieur relatif dans ce plan est connecté de manière multiple ?

 

En 1999, Jade P. Vinson est le premier a présenter un holyèdre avec 78 585 627 faces.

 

En 2003,  Don Hatch réussit à trouver un holyèdre à seulement 492 faces.

 

Voir Brève 49-962

 

 

 

Cube troué

haut

Exemple pour illustrer le concept

Un cube est troué sur chaque face par un trou en forme de carré.

Cet objet ne répond pas à la définition, car chaque trou d'une face doit transpercer le cube indépendamment les uns des autres.

 

Oui, on peut les décaler et perforer les faces comme des barres plantées dans le cube sans que les unes touchent les autres.

Cependant …

 

 

Chaque face doit être trouée !

Oups ! En perforant, le cube, d'autres faces sont crées: ici, seize faces en plus.

Comment les perforer à nouveau ?

 

Possible comme pour l'éponge de Menger.

Mais, à chaque itération, le même problème persiste.

On passe effectivement dans le mode des fractales.

 

  

  

 

Exemple

 

Ce cube troué comporte 4 + 4 × 4 = 20 faces.

   

Éponge de Menger

 

 

Première solution

haut

 

La solution initiale de J. Vince est composée de 78 585 627 faces pour 18 205 207 polyèdres de différents types.

 

Le tableau ci-contre donne une idée de la complexité de cet objet.

 

 

 

Holyèdre

Source: On holyhedra – J. Vinson

 

Solution minimale

haut

La solution de Don Hatch Vince est composée de 492 faces.

 

Ce holyèdre comporte neuf couches.

 

À, gauche les deux

premières couches. En haut la couche élémentaire, et en bas la superposition des couches.

 

À droite, l'holyèdre complet.

 

Holyèdre à 492 faces        

 

Source: Holyhedron ! – Don Hatch

 

Anlais

A holyhedron is a polyhedron so that the interior of every face is nonsimply connected.

Voir Anglais pour le bac  et pour les affaires 

 

 

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Sites

*      Holyhedron – Wikipedia

*      Holyhedron – Wolfram MathWorld

*      On holyhedra – J. Vinson

*      Holyhedron ! – Don Hatch

Cette page

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