正二十面体
| 正二十面体 | |
|---|---|
| 種別 | 正多面体、デルタ多面体、二十面体 |
| 面形状 | 20枚の正三角形 |
| 辺数 | 30 |
| 頂点数 | 12 |
| 頂点形状 | 35 |
| シュレーフリ記号 | 3, 5 |
| ワイソフ記号 | 5 | 2 3 |
| 対称群 | Ih |
| 双対多面体 | 正十二面体 |
| 特性 | 凸集合 |
展開図 | |
正二十面体(せいにじゅうめんたい、regular icosahedron)は立体の名称の1つ。空間を正三角形20枚で囲んだ凸多面体。3次元空間で最大の面数を持つ正多面体である。
目次
1 性質
2 計量
3 対称性
4 この図形を枠に持つ立体
5 派生的な立体
6 近縁となるジョンソンの立体
7 脚注
8 参考文献
9 関連項目
10 外部リンク
性質

正二十面体サイコロ
正反五角柱の両底面に正五角錐を貼り付けた形である。よって、正二十面体を双五角錐反柱 (Gyroelongated pentagonal bipyramid) と呼ぶ場合がある。- 向かい合う面は平行である。
展開図の数は43380種類。- 面の数は20、辺の数は30、頂点の数は12。
- 頂点形状は正五角形であり、5本の辺と5枚の正三角形が集まる。
正十二面体と双対である。
計量
| 面の面積 | A=143a2displaystyle A=1 over 4sqrt 3a^2 |
表面積 | S=20A=53a2displaystyle S=20A=5sqrt 3a^2 |
体積 | V=13Sr=15+5512a3displaystyle V=frac 13Sr=15+5sqrt 5 over 12a^3 |
| 最長対角線の長さ | d=10+252adisplaystyle d=sqrt 10+2sqrt 5 over 2a |
外接球半径 | R=d2=10+254adisplaystyle R=frac d2=sqrt 10+2sqrt 5 over 4a |
内接球半径 | r=33+1512adisplaystyle r=3sqrt 3+sqrt 15 over 12a |
対称性
完全正二十面体的対象性は(この球面での青緑の大圏コースとして見る)π/5、π/3、π/2の角度で合する15の鏡映平面を有する。それは球面を120の基本領域(黄)に分かつ。6つの5分割折畳軸(英:6 5-fold axes(以下同じ)、青)、10の3分割折畳軸(赤)、15の2分割折畳軸(赤紫)、が有る。正二十面体の頂点は5分割折畳軸上の点に存在する。
詳細は「en:Icosahedral symmetry」を参照
正二十面体の回転対称群は5文字の交代群に同型である。この非可換単純群は5文字の対称群の唯一の非自明な正規部分群である。一般の五次方程式のガロア群は5文字の対称群に同型であり、そしてこの正規部分群が単純で非可換なので、一般の五次方程式は根基での解を有しない。アーベル‐ルフィニの定理の証明はこの単純な事実を用いる。そしてフェリックス・クラインは一般の五次方程式の解析的解法を導く正二十面体的対称性の理論を利用できる本を書いた。(Klein 1888)詳しい歴史ならびに関係する7文字と11文字の対称性については正二十面体的対称性#関連する幾何学的性質を見よ。
(鏡映を含めた)正二十面体の完全な対称群は完全正二十面体群として知られる。そしてこれは回転対称群と正二十面体の中心を通した鏡映によって生成される、サイズ2の群C2displaystyle C_2の直積に同型である。
この図形を枠に持つ立体
大十二面体 | 小星型十二面体 | 大二十面体 |
派生的な立体
切頂二十面体 t5, 3 | 二十・十二面体 r5, 3 = r3, 5 | 三方二十面体 | 正十二面体と正二十面体による複合多面体 |
近縁となるジョンソンの立体
正五角錐反柱 | 双五角錐柱 | 双五角錐 |
双四角錐反柱 | 二側錐欠損二十面体 | 三側錐欠損二十面体 |
脚注
参考文献
Felix, Klein (1884) (ドイツ語), Vorlesungen über das Ikosaeder und die Auflösung der Gleichungen vom fünften Grade, Teubner, https://archive.org/details/vorlesungenber00kleiuoft
Klein, Felix (2003-02-20) [1888] (英語), Lectrues on the ikosahedron and the solution of equations of the fifth degree (Dover Phoenix ed.), Dover Publications, ISBN 978-0-486-49528-6, http://digital.library.cornell.edu/cgi/t/text/text-idx?c=math;cc=math;view=toc;subview=short;idno=03070001 - 英訳。
『正20面体と5次方程式』 関口次郎訳、シュプリンガー・フェアラーク東京、1997年4月21日、317頁。.mw-parser-output cite.citationfont-style:inherit.mw-parser-output .citation qquotes:"""""""'""'".mw-parser-output .citation .cs1-lock-free abackground:url("//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/65/Lock-green.svg/9px-Lock-green.svg.png")no-repeat;background-position:right .1em center.mw-parser-output .citation .cs1-lock-limited a,.mw-parser-output .citation .cs1-lock-registration abackground:url("//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d6/Lock-gray-alt-2.svg/9px-Lock-gray-alt-2.svg.png")no-repeat;background-position:right .1em center.mw-parser-output .citation .cs1-lock-subscription abackground:url("//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/aa/Lock-red-alt-2.svg/9px-Lock-red-alt-2.svg.png")no-repeat;background-position:right .1em center.mw-parser-output .cs1-subscription,.mw-parser-output .cs1-registrationcolor:#555.mw-parser-output .cs1-subscription span,.mw-parser-output .cs1-registration spanborder-bottom:1px dotted;cursor:help.mw-parser-output .cs1-ws-icon abackground:url("//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4c/Wikisource-logo.svg/12px-Wikisource-logo.svg.png")no-repeat;background-position:right .1em center.mw-parser-output code.cs1-codecolor:inherit;background:inherit;border:inherit;padding:inherit.mw-parser-output .cs1-hidden-errordisplay:none;font-size:100%.mw-parser-output .cs1-visible-errorfont-size:100%.mw-parser-output .cs1-maintdisplay:none;color:#33aa33;margin-left:0.3em.mw-parser-output .cs1-subscription,.mw-parser-output .cs1-registration,.mw-parser-output .cs1-formatfont-size:95%.mw-parser-output .cs1-kern-left,.mw-parser-output .cs1-kern-wl-leftpadding-left:0.2em.mw-parser-output .cs1-kern-right,.mw-parser-output .cs1-kern-wl-rightpadding-right:0.2em
ISBN 978-4-431-70692-2。 - 日本語訳。
『正20面体と5次方程式』 関口次郎・前田博信訳、丸善出版、2012年8月25日、改訂新版、357頁。
ISBN 978-4-621-06364-4。 - 日本語訳の改訂新版。数学者スロードウィーによる解説・注釈を収録。
関連項目
- ウイルス
- カルボラン
- 正多面体
- 正二十面体の星型一覧
- 正六百胞体
- ダイマクション地図
- ドジック
外部リンク
- Weisstein, Eric W. "Icosahedron". MathWorld(英語).
- Weisstein, Eric W. "Regular Icosahedron". MathWorld(英語).
- Weisstein, Eric W. "Icosahedral Graph". MathWorld(英語).
- Weisstein, Eric W. "Icosahedral Group". MathWorld(英語).
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