立方体の複合体


立方体の複合体の模型を紹介いたします。可能なものはZome模型と紙模型の両方作りました。
紙模型はとても美しくできました。

それそれの画像をクリックすると大きい写真を表示します。

Zometool を用いた模型

3つの立方体の複合体 3つの立方体の複合体

構成ツール:48G0+24G1+24B2+54Balls

Hart先生の本*)を参考に作りました。 1つの立方体の12本の辺のうち,8本をG0+G1+G0で,4本をB2+B2で作っています。
Zome模型では実は立方体ではなく,近似になっています。G0+G1+G0 は B2+B2 より2.3% 短くなっています。それでも,ほとんど気にならなく組み立てられます。
構成ツール 30B1,60B2,32Balls
*) George W. Hart and Henri Picciotto, Zome Geometry, Key Curriculum Press, 2001, p251



5つの立方体の複合体 5つの立方体の複合体

構成ツール:(5つの立方体の複合体)60B1+120B2+80Balls(芯)60R2+32Balls
まず30B3+20Ballsで正十二面体を作っておき,その内側に1辺がB1+B2+B1の立方体を作っていきます。最後にすべてのB3を取り払います。
5個の立方体の共通部分は菱形三十面体の芯を作ります。写真でも赤のストラットで作り, 立方体の複合体とつないであります。





紙を用いた模型

紙にカラープリンタで色をつけて組み立てた模型の写真です。


2つの立方体の複合体

2つの立方体の複合体

1つの立方体の3重対称軸を軸として60°回転させたものです。


3つの立方体の複合体

3つの立方体の複合体

エッシャーの作品"滝"の,左側の塔の上にも乗っかっている有名な複合体。


4つの立方体の複合体


"Bakos の複合体" と呼ばれることもあるものだそうです。 1959年の論文に載っているということですので,多面体としては比較的最近発見されたとい っていいのでしょう。 詳しい情報は Hart先生のサイトで得られます。
2重対称軸

4つの立方体の複合体-2重対称軸

3重対称軸

4つの立方体の複合体-3重対称軸

4重対称軸

4つの立方体の複合体-4重対称軸



5つの立方体の複合体


古典的な立方体の複合体です。上に紹介したZome模型の面模型です。
長時間,観察や鑑賞しても飽きない,きわめて美しい立体です。

2重対称軸

5つの立方体の複合体-2重対称軸


3重対称軸

5つの立方体の複合体-3重対称軸


5重対称軸

5つの立方体の複合体-5重対称軸


作図について



立方体の1つの面のうち,左図のように4種類,12個の三角形の部分が見えています。
この4種類の三角形が作図できれば,それを組み合わせれば展開図ができます。
左図においてP, Q, R, S などの点は各辺を黄金分割しています。このことは,Zomeでの構成を見れば自然に理解できます。

黄金分割の作図ができれば,この図のように分割点を結ぶことによって,三角形が自然に得られます。


得られた三角形を組み合わせて左のようなのりしろ付のモジュールを作ります。 定規とコンパスで作図して,ケント紙等にコピーする方法が考えられます。私が用いたのは The Geometer's Sketchpad という作図ソフトで,色も容易につけられます。 このモジュールを20個作り,色をつけて,カラープリンターに直接印刷すれば出来上がりです。

展開図の出来上がりを公開いたしますので,ぜひ組み立てをお楽しみください。

5つの立方体の複合体の展開図     <ダウンロード>

pdfファイルの展開図で,20個のモジュールは記号A〜Tの記号で示してあります。
各三角形につけられた小さな記号はその貼り付けるべき相手のモジュールの記号です。

山折,谷折の線の区別をしていませんので,出来上がりの画像を参考にしていただければと思います。
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