【内接球】

正四面体に内接する球が見たい!! どうしてもこの目で、見てみたい!!
と言う、あなたの心の声を聞き取りました。

内接球
正四面体に内接する球

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 お手軽な正四面体(内接球断面)

数学の先生方、お待たせしました。
お手軽工作の「正四面体&内接球断面」です。
これなら、生徒全員の手の上に、正四面体が乗せられます☆

もちろん、学生さんもご利用してくださいね!

お手軽正四面体
お手軽な正四面体&内接球断面

どうですか?
こちらの設計図を印刷したら、サクッと切って、ちょこっと貼るだけです。

お手軽正四面体
設計図(クリックすると別ウィンドウで印刷用ファイルが開きます。)

基本は、縦横比が「1:√3」の長方形です。

基本形
基本形

すべてのパーツを切り取ったら、基本形と立方体だけ、線で折り目を付けます。

基本形
基本形

2か所だけ、テープで貼ります。

基本形
基本形

これでもう、2分割する正四面体ができました。

基本形
2分割する正四面体

断面を乗せたら、ひとまず完成です。

基本形と断面
内接球ごと断面図

いかがでしたか?お役に立てそうですか?

せっかくなので、もう少し遊んでみましょう。
立方体も向かい合う辺を2つだけテープで貼って、組み立てます。
(なぜ2カ所なのかは、後述。)
すると、正四面体をすっぽり内接する立方体ができます。

立方体
正四面体を内接する立方体

と、言うことは、先ほどの断面は、この立方体を対辺で2等分した断面なのでした。

立方体と断面
立方体と断面

もうちょっと続きます。
次は、外接球断面です
パーツに、図の矢印のところまで切込みをいれ、お互いを差し込んで組み合わせます。

外接球
外接球断面

すると、内接球の3倍の大きさの外接球がイメージできます。

外接球
正四面体と外接球断面

立方体も、底面の半分まで切込みを入れると、同じことができます。
先ほど、2カ所しかテープで貼らなかったのは、これをするためでした。

外接球
立方体と外接球

いかがでしたでしょうか?

と、言うわけで、
「1:√2」の長方形(立方体断面)に、対角線と垂直2等分線を描くと、
正四面体断面の二等辺三角形が、点を結ぶだけで描けます。
コンパスがあれば、内接球と外接球の断面も、あっと言う間です☆

先生、次の研究授業で使っても、O.K.ですよ♪w

基本形
色々な組み合わせ

(2018.1.3)

【ちょうあい多面体】では、製作も、承っております。

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