■ゆがまない正方形

 同じ長さの棒をつなぎ正三角形を作ると,この形は固定される(ゆがまない).4本の棒で正方形を作ったときには形は固定されず,ちょっと押すと菱形に変形してしまう.正方形の対角線に筋交いをいれると変形しなくなるが,同じ長さの棒しかない.

 平面内でこの正方形にあと何本加えると,この正方形の枠組みを動かなくすることはできるだろうか?

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 その正方形はゆがまないようにするのは等しい長さの棒があと23本必要になる.この構造は

  e=27,v=15

でゆがまないための必要条件

  e≧2v−3

を満たしている.

 空間内だったらどうなるだろうか? あと4本加えて四角錐になるようにする.この構造は

  e=8,v=5

でゆがまないための必要条件

  e≧3v−6

を満たさない.→(ゆがんでしまう)

 上に4本,下に4本の計8本を加えて,正八面体にすれば

  e=12,v=6

となり,ゆがまないための必要条件

  e≧3v−6

を満たす.→(もとの正方形は固定される)

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