| 正四面体 | 正六面体 | 正八面体 |
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| 正十二面体 | 正二十面体 | |
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正多面体などいくらでも存在しそうな感じもしますが,5種類しか存在しないのはなぜでしょう。
タイル張りで正n角形が1つの頂点の周りにm個集まって,ちょうど360°になることを用いて説明しました。今度は右の図からも分かる通り,1つの頂点にm個集まると360°より小さくなくてはなりません。
今,m個の正n角形が1つの頂点の周りに集まったとします。1つの内角の大きさが(n−2)×180°/nでしたから,
m×(n−2)×180/n<360
この式を変形すると,
m(n−2)<2n
(m−2)(n−2)<4
正の整数をかけて4より小さくなるのは
1×1,1×2,2×1,1×3,3×1
あてはまる自然数の組(m,n)を考えると
(m,n)=(3,3),(3,4),(4,3),(3,5),(5,3)
それぞれに対応する多面体は
| (3,3):正六角形が3個 | →正四面体 |
| (3,4):正方形が4個 | →正六面体 |
| (4,3):正六角形が4個 | →正八面体 |
| (3,5):正五角形が3個 | →正十二面体 |
| (5,3):正六角形が5個 | →正二十面体 |
こうして正多面体が5種類しかないことが分かります。
この他にもオイラーの多面体定理を用いた方法があります。これについては次のページをご覧下さい。
《参考資料》