正二十面体の表面積・体積・半径


 

正十二面体における議論から、正二十面体の外接球の半径は既に判っています。

 

半径(外接球): {(SIN36°)/(4SIN36°−1)}1/2

 

表面積は、 正三角形が20面あるので正三角形の面積(ルート3/4)X20ということ

になります。

 

表面積: 5ルート3

 

内接球の半径は体積を計算するときの三角錐の高さでもあるので、 まず、 内接球

の半径を計算します。   正二十面体の各面を構成する正三角形の重心で内接球と

接するのは明らかなので、上記で得られた外接球の半径を使って計算すると、

 

半径(内接球): {(1−SIN36°)/(12SIN36°−3)}1/2

 

この結果を使って体積を計算します。 正三角形を底面とする三角錐の体積は内接

球の半径が高さになるので、   20X底面積(ルート3/4)X半径(内接球)/3となりま

す。

 

体積: (5ルート3/3){(1−SIN36°)/(12SIN36°−3)}1/2

 

課題(その1)

 

SIN36°が(5−ルート5)/8になることを証明した後で、  正二十面体の体積が

ウィキぺディア(日本語版)の答えのようになることを確認してください。

ヒント: SIN(36°X5)=SIN 180°=0

 

課題(その2)

 

一辺の長さが正五角形正六角形を使って、サッカーボールの骨組みができ

るかチェックしてください。 もし、それが可能な場合、その頂点の座標値を全て求め

3D的に作図してください。

 

サッカーボールの骨組みの3D図

 

 

 


 

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