■正四面体の赤道断面(その1)

 正多面体{p,q}の各辺の中点を結ぶと正p角形F個,正q角形V個で囲まれた準正多面体を得ます.この対称面として,元の正多面体の辺の中点をうまく結んだ正多角形ができます.この面をペトリー面あるいはペトリーの赤道面といいます.

 ペトリー多角形の辺数をh,その個数をnとします(次元とは無関係).各辺の中点を通って2枚のペトリー面ができ,それらの交線と正多面体の表面との交わりは,必ず相対する一対の辺の中点になります.したがって,一つのペトリー多角形の相対する頂点の組にそれぞれ1枚のペトリー面が対応して,

  n=h/2+1,nh/2=E (中点の総数) となります.nを消去すると

  h(h+2)=4E

これによってhが計算できます.hはすべて偶数です.

 ところで,ペトリー面は元の正多面体の対称面ではありません.そこで切って一方を2π/hだけ回転させると面対称になるような回映面です.したがって,ペトリー面と正多面体の対称面はともに中心をとおる相異なる平面なので,両者は必ず交わります.

 その交線はペトリー多角形自身の対称軸なので,それと正多面体の表面との交点は正多面体の辺の中点,または相隣る辺の中点を結ぶ線分の中点のいずれかですから,けっきょく対称面は

  m=(2h+h)/2=3h/2

です.

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