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正多面体 チートシート

1年 空間図形の復習
正多面体とは? 次の2つの条件をどちらも満たす立体
  1. すべての面が合同な正多角形
  2. どの頂点にも同じ数の面が集まっている
正多面体は全部で 5種類 だけ
名前面の形面の数頂点の数辺の数1つの頂点に
集まる面
正四面体正三角形4463
正六面体
(立方体)
正方形68123
正八面体正三角形86124
正十二面体正五角形1220303
正二十面体正三角形2012305

正八面体の見方
正四角錐を2つ、底面どうしでくっつけた形。
上に4枚+下に4枚=正三角形が8枚
1つの頂点には4枚の面が集まる。

覚え方

面の数名前の数字=面の数(八面体→面が8枚)
面の形「6は四角、12は五角、あとは三角」
正六面体→正方形、正十二面体→正五角形、四・八・二十面体→正三角形
ペアの関係立方体と正八面体、正十二面体と正二十面体は
面の数と頂点の数が入れかわる(辺の数は同じ)

頂点・辺の数は計算で出せる

辺の数=面の数×1つの面の辺の数÷2

頂点の数=面の数×1つの面の頂点の数÷1つの頂点に集まる面の数

辺の数頂点の数検算:頂点−辺+面=2
正四面体4×3÷2=64×3÷3=44−6+4=2
正六面体6×4÷2=126×4÷3=88−12+6=2
正八面体8×3÷2=128×3÷4=66−12+8=2
正十二面体12×5÷2=3012×5÷3=2020−30+12=2
正二十面体20×3÷2=3020×3÷5=1212−30+20=2

÷2 は、1本の辺を2つの面が共有しているから。

なぜ5種類しかないの?

1つの頂点に集まる角の合計が360°より小さいときだけ立体になる(360°だと平らになる)。

面の形(1つの角)3枚4枚5枚6枚
正三角形(60°)180° 正四面体240° 正八面体300° 正二十面体360° ×
正方形(90°)270° 立方体360° ×
正五角形(108°)324° 正十二面体432° ×
正六角形(120°)360° ×

よく出る問題

  1. 正多面体は何種類? → 5種類
  2. 正八面体の面の形は? → 正三角形
  3. 正十二面体の頂点の数は? → 12×5÷3=20
  4. 正二十面体の辺の数は? → 20×3÷2=30
  5. 立方体の1つの頂点に集まる面の数は? → 3