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 当HPがいつもお世話になっているHN「GAI」さんからの出題です。
                                      (平成25年1月21日付け)

 すべての辺が単位長(長さ1)の正4角錐とこちらも辺がすべて単位長の正3角錐が一つ

ずつある。この2つの立体を3角形の面をぴったり合わせるように糊付けした。こうしてでき

た立体の面の数はいくつあるか?



































(答) 面の数は、5かな?


 GAI さんからのコメントです。(平成25年1月23日付け)

 この問題は、アメリカで数学適性判定試験で出題された問題らしく、出題者も

  正4角錐は5面、正3角錐は4面で、くっつけた分2面減るから、5+4-2=7面

という解答を用意していたそうですが、受験生の中で、この解答に納得いかなくて問い合わ
せがあり、改めて調べると、これは間違いであることが判明したという曰く付きの問題らしい
です。その後、出題する問題に対するチェックを行う委員会が設置されたという。

 管理人さんが推測された5面となるが正解となります。
(2つの立体を合わせると、一続きになる平面が出現します。)

 正4角錐を2つ並べて考えると間に正3角錐がすっぽりと嵌ります。

   

(コメント) GAI さんの説明を伺って、推測が確信になりました。GAI さんに感謝します。
      私の場合、次のような計算をして「5面」だろうということを推測しました。

 点Pは正三角形の辺の中点で、

  AP=BP=CP=/2 、BC=1 なので

   cosα=(3/4+3/4-1)/(2・3/4)=1/3

   cosβ=(3/4+3/4-2)/(2・3/4)=−1/3

   よって、 α+β=π が成り立つ。
  

 したがって、A、Pを含む正三角形の面とB、Pを含む正三角形の面は一つの面を作る。