■デカルトの公式とオイラーの公式(その3)
【1】デカルトの式
多面体の頂点周りの角不足をδで表すことにすると
δ=2π-(頂点周りの角度の和)
となる。凸多面体では角不足の総和が4πになるというものである。
Σδ=4π
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正多面体{p.q}ではδv=4π
また内角はπ(p-2)/pなので、各頂点周りの内角の和はπq(p-2)/p<2π,
これより
正20面体{3,5}の場合、
δ=360-5・60=60
v=720/60=15
e=qv/2=30
f=2+e-v=20
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【2】オイラーの公式
χ=v-e+f,
Σδ=2πχ
となる。
球上ではχ=2→Σδ=4π
トーラス上ではχ=0→Σδ=0
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立方八面体{3,4,3,4}に対しては
δ=360-(60+90+60+90)=60
v=720/δ=12
e=qV/2=24
f=2+e-v=14
また双対を考えると。元の三角形1/3を2つと元の四角形1/4を2つ含むから、
2/3個の三角形、2/4個の正方形→三角形:正方形=4:3
したがって、
三角形の個数は14・4/7=8
正方形の個数は14・3/7=6
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切頂20面体{5,6,6}に対しては
δ=360-(108+120+120)=12
v=720/δ=60
e=qV/2=90
f=2+e-v=32
また双対を考えると。元の五角形1/5を1つと元の六角形1/6を2つ含むから、
1/5個の五角形、2/6個の六角形→五角形:六角形=3:5
したがって、
五角形の個数は32・3/8=12
六方形の個数は32・5/8=20
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