■5角24面体の黄金化と5角60面体の白銀化(その2)

 左右対称な凸5角形の頂角から2本の対角線を引いて5角形を折り曲げます.その折り方には1本の対角線を山折り,もう1本の対角線を谷折りにした椅子型立体配置と両方を山折りまたは谷折りとした舟型立体配置の2通りあります.

 5角24面体の黄金化立体と5角60面体の白銀化立体では,それぞれ正8面体と正20面体の頂点が固定点,それ以外の頂点が自由点となるのですが,金原博昭さんの紙模型をみると,5角24面体の黄金化立体では舟型立体配置,5角60面体の白銀化立体では椅子型立体配置をとるようです.

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【1】閉じた多面体になるための条件

 5角24面体の頂点の座標は

  A(0,0,1.38298)

  B(.222263,.751909,1.03987)

  C(.751909,.751909,.751909)

  D(1.03987,.222263,.751909)

  E(.751909,-.222263,1.03987)

で与えられる.

 ここで,5つの頂点の座標を

  A(0,0,1.38298)

  B(.222263s,.751909s,1.03987s)

  C(.751909t,.751909t,.751909t)

  D(1.03987u,.222263u,.751909u)

  E(.751909v,-.222263v,1.03987v)

とおいて変形を加えても5角24面体の黄金化立体の頂点は求められない.

 5角24面体が左手系なのか右手系なのかによって異なるが,この例では頂点Cの位置と頂点D,Eの中点Mの位置を変化させると他の4頂点の位置は一意に定まる.すなわち,この5角24面体の場合の計算方法は凧型24面体の場合に帰着させることができるのである.

 同様に,5角60面体の問題は凧型60面体の問題に帰着させることができる.そこで,変形を加える前の5角24面体と5角60面体で,諸量を比較すると

         5角24面体     5角60面体

  AM/AC  .824683        .851028

  ∠MAC   38.9215        33.2828

となるから,凧型24面体(緑)ではAM/AC=.851028,凧型60面体(黄)ではAM/AC=.824683を保ったまま変形させて,∠MACがどのように変化するか調べてみた.

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【2】計算結果

 5角24面体(緑)で∠MAC=33.2828のグラフに交点が出現するのは,変形パラメータがs=0.834254,t=0.791476のとき,5角60面体(黄)で∠MAC=38.9215のグラフに交点が出現するのは,変形パラメータがs=0.808642,t=1.06522のときであることがわかります.

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