数学切り抜き帳
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正二十面体の体積
桜花学園大学教授
岩井 齊良
 正二十面体は20枚の正三角形を貼り合わせてできる多面体である.


 この体積を求めてみよう.
 計算に先立ってまず正二十面体の観察が必要である.付録として正二十面体の展開図をつけたので,読者はその模型を観察してもらいたい.

 下図においてOは正二十面体の中心,A,B,C は頂点,X,Y,Z は辺の中点とする,X,Y,Z をのせる3辺は直交している.これら3点と正二十面体の中心 O をむすぶ線分は互いに直交する.つまり,直線 OX,OY,OZ は空間座標系の座標軸の位置にある.


点 A,B,C を図のように定め,点Aから線分 OX に下ろした垂線を AH とする.
 この正二十面体の1辺の長さを1とし,OX=x とする.


  

 x>0だから,

   

三角錐 O−ABC の体積 Vを求めよう.


   

 よって,1辺の長さ1の正二十面体の体積 V は,

  

 一般に,辺の長さ a の正二十面体の体積 V は,

   

〈付録〉 正二十面体の展開図