■菱形多面体(その19)

 レプタイルとは同形を何枚か組み合わせると元の形の相似形になるような多角形であるが,これらをさらに組み合わせてどんどん大きな相似形を作っていくことで,平面全体を覆うことができる.

 任意の三角形の3辺の中点を結ぶと,もとの三角形は合同な4つの三角形に分割される.新たに生じた三角形はもとの三角形と相似(相似比1:2)である.このように任意の三角形は自分自身と相似な4個の三角形に分けることができる.それでは・・・

(Q)2つの合同三角形に分割できる三角形(レプ2三角形)は何か?

(Q)3つの合同三角形に分割できる三角形(レプ3三角形)は何か?

(Q)5つの合同三角形に分割できる三角形(レプ5三角形)は何か?

(A)辺の長さが1:1:√2の直角三角形(45°,45°,90°の三角形,三角定規のひとつ)は同形4つだけでなく,2つの同形にも分割できる特殊な三角形である.

(A)辺の長さが1:√3:2の直角三角形(30°,60°,90°の三角形,三角定規のひとつ)は同形4つだけでなく,3つの同形にも分割できる特殊な三角形である.

(A)辺の長さが1:2:√5の直角三角形は同形4つだけでなく,5つにも分割できる特殊な三角形である.

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 辺の長さが1:2:√5の直角三角形は「黄金三角形」と呼ばれることもあるようだ.この図形が「黄金長方形」の作図において重要だからである.また,黄金三角形にはほかのどんな三角形にもないユニークな特徴がある.5個組み合わせることで,相似比1:√5の大きな黄金三角形を作ることができる.√5は黄金比τ=(1+√5)/2の一部であるが,大きな黄金三角形を5個組み合わせてさらに大きな黄金三角形を作ることができる.そして,このプロセスを永遠に繰り返すと,並進対称性をもたない非周期的なタイル貼りができるのである.中川宏さんの作図を以下に掲げる.

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