「今月の問題」 第115回 (平成21年4月)


※問題が簡単すぎるという意見を頂きましたので、展開図を削除しました。ただし、この立体の正5角形の数は12、正6角形の数は20あることは分かっていることとします。(4/13)

<問題>

 
左図を見てください。正五角形と正六角形の多面体を組み合わせてサッカーボールを作りました。下図がその展開図です。
 それぞれ五角形の周りは六角形に囲まれており、六角形の周りは五角形と六角形に交互に囲まれています。
る。
 ここで問題です。サッカーボールの頂点の数(角の数)はいくらいくらになるでしょうか。

 

<ミニ知識 オイラーの多面体定理>

 
面が1種類の正多角形から構成される正多面体は5種類あることはよく知られています。
 面が2種類以上の正多角形でかこまれて、しかも、球に内接することができる多面 体を準正多面体(または半多面体)といいますが人によって定義がいろいろあるようです。
いずれにしても、オイラーの多面体の定理によれば、面、頂点、辺の数の関係に「面の数 + 頂点の数 = 辺の数 + 2」の関係があります。

<正解者一覧表>            
正解者順位     name      メール到着日時     備 考  
 1す さん2009/4/1 0:02城崎 
 2ma-mu-ta さん2009/4/1 0:05東京都 
 3航空アニマル さん2009/4/1 0:06東京都26市内高校1年生 
 4ゴンとも さん2009/4/1 0:06豊川市 
 5algebra さん2009/4/1 0:13神奈川県 
 6男はつらいよ さん2009/4/1 0:22神奈川県 
 7wowka さん2009/4/1 0:22静岡県 
 8信三 さん2009/4/1 1:25ゴールデンゲイトパークの隠居
 9Mr.ダンディ さん2009/4/1 1:33大阪府 
10fisherman さん2009/4/1 2:45豊岡市・塾講師
11いちもく さん2009/4/1 5:48立川市 
12数学爺 さん2009/4/1 7:14神奈川県 
13uchinyan さん2009/4/1 7:40東京都 
14こう さん2009/4/1 9:36もうすぐ高校生 
15経友会の進作 さん2009/4/1 9:56京都府木津川市・70歳
16やぶコウノトリ さん2009/4/1 10:30兵庫県 
17数学爺 さん2009/4/1 10:55神奈川県 
18ルルゥ さん2009/4/1 11:44 
19次郎長 さん2009/4/1 12:29最近少し寒い兵庫県
20tomo2 さん2009/4/1 17:02わすれんぼさん@東京都
21スモークマン さん2009/4/1 18:44悩んだら大きくなれるってほんと...^^;?
22巷の夢 さん2009/4/1 21:09宮城県出身
23りーくん さん2009/4/1 21:28埼玉県 
24宮 さん2009/4/1 23:10鹿児島県 
25元気モリモリ さん2009/4/2 9:16宮崎県 
26nak さん2009/4/2 15:44鹿児島県 
27本名 さん2009/4/2 17:17もうすぐ入学式 
28ガウス さん2009/4/2 17:24H20年度京都高校卒業生
29川上智弘 さん2009/4/2 19:50兵庫県 
30おとおさん さん2009/4/2 21:34 
31なにわ さん2009/4/2 22:30西宮市 
32マッキー27 さん2009/4/2 22:31愛知県 
33 まいすた さん2009/4/2 23:09 
34oguchan1 さん2009/4/3 1:17鹿児島県 
35理科ちゃんマンさん2009/4/4 14:54理科の塾講師@兵庫県
36鯨鯢(Keigei) さん2009/4/4 20:45 
37teki さん2009/4/5 15:20大阪府 
38矢田川の鯉 さん2009/4/6 15:38 
39kasama さん2009/4/10 11:58和歌山県プログラマ
40五月雨3 さん2009/4/11 12:16東京 
41あり さん2009/4/11 18:30 
42ラスカマン さん2009/4/15 22:37静岡県伊豆半島東側
43魔法使いサリン さん2009/4/16 10:46滋賀県
44放浪者 さん2009/4/19 15:42 
45阿修羅 さん2009/4/20 9:14長野県小学校教諭
46辻浦祐一郎 さん2009/4/23 13:34洛南中学1−3−18
47 tx2005 さん2009/4/25 15:46茨城県

答は、60個でした

 
[179] 無題 投稿者:tx2005 投稿日:2009/04/25(Sat) 21:17 [返信]

初投稿です。
多面体定理を使うのかと思いきや、皆様と同じで
5×12=60とできました。
もし「辺の数の求めなさい」だった場合は
数えるより多面体定理を使った方が早いかも知れませんね。

 
[178] 無題 投稿者:五月雨 投稿日:2009/04/11(Sat) 12:14 [返信]

黒は隣り合うことはないから、黒の頂点だけを数えればいい

と10秒もかからず解けてしまった


 
[177] Re:[173] 無題 投稿者:本名 投稿日:2009/04/02(Thu) 17:16 [返信]

> 展開図の正五角形の頂点の合計とサッカーボールの頂点の数は等しく、
> 展開図の正五角形は12個あるので、答えは 12×5=60
> と、あっけなく解けてしまい、ウソみたい。(4月1日にちなみ?)

グヒョヒョ
全く同じ(゜<_、゜ )


 
[176] 詳しく覚えていませんが 投稿者: 投稿日:2009/04/01(Wed) 23:09 [返信]

確か正12面体の頂点を切っても準正32面体ができたと思います。


 
[175] Re:[172] 切頂二十面体 投稿者:uchinyan 投稿日:2009/04/01(Wed) 12:20 [返信]

> これは、正二十面体の各辺の三等分点を結んで頂点部分を切り落とした形で、切断面が正五角形になり、もとの正三角形が辺の長さ1/3の正六角形になったもの。
なるほど。確かにそうですね。勉強になりました。

 
[174] いよいよ四月・・・ 投稿者:経友会の進作 投稿日:2009/04/01(Wed) 10:11 [返信]

 姫路在住のウチの孫も高校生になります。彼にとっての
正念場となる高校時代。持てる力を精いっぱい出して欲しい
ものです。吉岡先生、いつも楽しい問題をありがとうござい
ます。

 
[173] 無題 投稿者:Mr.ダンディ 投稿日:2009/04/01(Wed) 01:41 [返信]

展開図の正五角形の頂点の合計とサッカーボールの頂点の数は等しく、
展開図の正五角形は12個あるので、答えは 12×5=60
と、あっけなく解けてしまい、ウソみたい。(4月1日にちなみ?)

 
[172] 切頂二十面体 投稿者:ma-mu-ta 投稿日:2009/04/01(Wed) 00:40 [返信]

これは、正二十面体の各辺の三等分点を結んで頂点部分を切り落とした形で、切断面が正五角形になり、もとの正三角形が辺の長さ1/3の正六角形になったもの。
従って、正二十面体の頂点の数だけ正五角形が出来ることになります。
正二十面体の頂点の数は、3×20÷5=12
サッカーボールの頂点は、12×5=60



 
[171] 4月になりました。 投稿者:ゴンとも 投稿日:2009/04/01(Wed) 00:35 [返信]

まだ寒いけど桜は満開みたいです。
以下の方法で解きました。

先ず問題文の展開図の正五角形,六角形の数はそれぞれ
12,20なのでバラバラに切り離したときにその頂点数は5*12+6*20=180
次に問題文の展開図でない方をみると頂点全てが面3枚からできているので
前の数値を3で割って180/3=60・・・・・・(答え)

 
[170] 無題 投稿者:wowka 投稿日:2009/04/01(Wed) 00:29 [返信]

最初、妙に考えてしまいましたが、
単純に5角形の頂点が頂点を作り上げており、
5×12=60となりました。