■3次元図形数とフラーの定理(その2)

 球を立方最密充填したとき,立方八面体の輪郭が現れます.立方八面体の外側を取り囲むように層を追加すれば,その表面にはいくつの球が並ぶのでしょうか?

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【1】フラーの定理

 各辺にn+1個の合同な球を配置して,正四面体,正四角錐,正八面体,立方八面体,切頂四面体,切頂八面体を立方最密充填したとき,周辺の球の総数は,それぞれb=2,3,4,10,14,30として

  bn^2+2

となる.

 立方八面体の場合は

  10n^2+2

で与えられるというわけである.

 また,3次元空間の球充填では,中心の球を12個の球が取り囲んでいる.したがって,立方八面体から中心の球を取り除くと正20面体が構成される.n=2のジオデシックドームの頂点数はv=42,n=3のジオデシックドームの頂点数はv=92となることがわかる.

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