切頂二十面体と二十・十二面体
Truncated Icosahedron and Icosidodecahedron

切頂二十面体の模型と二十・十二面体の模型で、それぞれについて、一つの頂点のまわりの面のみを取り出した模型も示している。
Type:
3D data
Category:
算数・数学
Author:
金子健(国立特別支援教育総合研究所)
Target:
高校生や大学生等
Data description:

正多面体の条件のうち、全ての面が1種類の正多角形で構成されているという条件をゆるめて、2種以上の正多角形で構成されている多面体を、半正多面体と言う。
半正多面体は、正多面体の各頂点を切り落とすことで作成できる場合がある。
ここで示しているのは、そうしてできる半正多面体のうち、正二十面体の各頂点を切り落とすことでできる切頂二十面体と、二十・十二面体の模型である。前者は、面のパターンがサッカーボールの模様と同じで、正六角形と正五角形で構成されている。後者は、正五角形と正三角形で構成されている。
また、前者は、正二十面体の各頂点を、各辺の中点の途中まで適当な地点で切断したものであり、後者は、中点まで切断したものである。

これらの立体について、面のパターン等を触って理解することは難しいと考えられるため、加えて、それぞれ、1つの頂点のまわりの(1つの頂点を共有する)面のみを取り出した模型も作成した。切頂二十面体では、正六角形2つと正五角形1つで構成されている。二十・十二面体では、正五角形2つと正三角形2つで構成されている。
前者では、頂点のまわりの面のパターンは、全ての頂点で同じだが、各辺をはさんでのパターンは、この模型でも分かるように正六角形と正六角形の場合と、正六角形と正五角形の場合がある。一方、後者では、頂点のまわりのパターンが、同様にどの頂点でも同じであることに加えて、辺をはさむ面のパターンも、どの辺においても同じである。即ち、正五角形と正三角形である。このように、後者は、より正多面体に近いため、準正多面体と言う。

なお、これらの面の模型の造形では、強度を保つためにモデル内部の充填率を100%にしたほうがよい。

半正多面体は、高校等の数学でも正多面体との関連で取り上げられることがあり、大学の講義等で取り上げられる。

License:
CC-BY, NC, SA
Scale:
Size:
切頂二十面体 102.2mm × 103.0mm × 95.5mm  二十・十二面体 102.2mm × 97.2mm × 86.9mm
3D printer:
Flashforge Adventurer4
Materials:
PLA White
Additional information:

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ダウンロードリスト

  • Sizeは、3Dデータをそのまま(拡大/縮小せず)印刷したときの大きさ。
  • Scaleは、上記印刷サイズの場合の縮尺/拡大率。
  • 3DprinterとMaterialは、写真にある模型を印刷した環境。他のプリンタ・材料も使用可能。
a1_TruncatedIcosahedron
ファイルサイズ:8 KB
a2_TruncatedIcosahedronSurface
ファイルサイズ:3 KB
b1_Icosidodecahedron
ファイルサイズ:4 KB
b2_IcosidodecahedronSurface
ファイルサイズ:2 KB