■立方体の問題

[Q]立方体の切り口は何角形になるか?

[A]三角形,四角形,五角形,六角形はできるが,七角形以上はできない.立方体には6面しかないからである.正三角形,正方形,正六角形はできる.五角形もできるが,正五角形はならない.平行な辺ができるからである.

[Q]立方体の展開図は全部で何種類あるか? ただし,回転や裏返しによって同じになるものはひとつとみなす.

[A]4つ横並びパターン6種類,3つ横並びパターン4種類,2つ横並びパターン1種類の合計11種類

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 正多面体の展開図を描いてみる.正四面体の展開図は正三角形,平行四辺形の2種類あり,どちらも平面充填図形である.立方体の展開図は回転と裏返しで同形になるものを除くと11種類あり,意外なことにそのすべてが平面充填図形となる.正八面体は立方体の双対図形であるから,展開図の個数は等しく,ともに11種類になる.正十二面体と正二十面体も互いに双対図形であり,展開図の総数は43380種類にもなるそうである.

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