■基本単体の二面角

 基本単体とは正多面体の頂点,辺の中心,面の中心,体の中心の4点を結んでできる直角四面体である.

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【1】立方体

 立方体の1/48の直角四面体で,

  P0(0,0,0)

  P1(1,0,0)

  P2(1,1,0)

  P3(1,1,1)

にとることができる.底面は(45°,45°,90°)の直角三角形である.

 この直角四面体はテトラドロンと(勝手に)呼んでいる図形であって,その二面角は(90°,90°,90°,60°,45°,45°)になる.

 90°を除いた60°,45°,45°が立方体の形を特徴づけるが,とくに60°,45°に負っていることがわかる.これを(π/3,π/4)→{3,4}と表現しているというわけである.

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【2】正四面体

 正四面体の1/24の直角四面体で,

  P0(0,0,0)

  P1(1,0,0)

  P2(1,√(1/3),0)

  P3(1,√(1/3),1/2・√(2/3))

にとることができる.底面は(30°,60°,90°)の直角三角形である.

 その二面角は(90°,90°,90°,60°,60°,35.2644°)になる.→(60°,60°)→{3,3}

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【3】正八面体

 正八面体の1/48の直角四面体で,

  P0(0,0,0)

  P1(1,0,0)

  P2(1,√(1/3),0)

  P3(1,√(1/3),√(2/3))

にとることができる.底面は(30°,60°,90°)の直角三角形である.高さは正四面体の基本単体の2倍である.

 その二面角は(90°,90°,90°,60°,45°,54.7656°)になる.→(60°,45°)→{3,4}

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【4】正20面体

 正20面体の1/120の直角四面体で,θ=π/6として

  P0(0,0,0)

  P1(1,0,0)

  P2(1,tanθ,0)=(1,√(1/3),0)

  P3(1,tanθ,τ^2/2cosθ)=(1,√(1/3),τ^2/√3)

にとることができる.底面は(30°,60°,90°)の直角三角形である.その高さは正四面体の基本単体の有理数倍にはならないことが確かめられた.

 その二面角は(90°,90°,90°,60°,36°,69.0949°)になる.→(60°,36°)→{3,5}

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【5】正12面体

 正12面体の1/120の直角四面体で,θ=3π/10として

  P0(0,0,0)

  P1(1,0,0)

  P2(1,tanθ,0)

  P3(1,tanθ,τ^2/2cosθ)

にとることができる.底面は(36°,54°,90°)の直角三角形である.

 その二面角は(90°,90°,90°,60°,36°,58.2826°)になる.→(60°,36°)→{3,5}

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