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): {(SIN236°)/(4SIN236°−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−SIN236°)/(12SIN236°−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−SIN236°)/(12SIN236°−3)}1/2
課題(その1)
SIN236°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1の正五角形と正六角形を使って、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
て3D的に作図してください。