解説

立体の展開図

立方体の展開図はちょうど 11 種類あります。正方形 6 枚を辺でつないだ形は全部で 35 通りありますが、そのうち折って立方体になるものは 11 通りだけで、回転や裏返しで重なるものは同じ 1 種と数えます。このページでは、その 11 種が立体の状態から一つずつ開いていき、すべてそろったところで最初に戻ります。

面は色で塗り分けてあり、表示パネルで各面に数字を出すこともできます。色は立方体を隣のマスへ転がしたときに底へ来る面で決まるので、どの展開図でも 6 色がちょうど 1 回ずつ現れ、折りたたむとどの色とどの色が向かい合うのかを目で追えます。並び方は胴の長さで分類でき、縦 4 マスの帯に左右 1 枚ずつを付けた 1-4-1 型が 6 種、2-3-1 型が 3 種、階段状の 2-2-2 型と 3-3 型が 1 種ずつです。

図形パネルで正四面体と正八面体に切り替えられます。正四面体の展開図は 2 種類、正八面体は立方体と同じ 11 種類です。数が一致するのは立方体と正八面体が双対で、面のつながり方が同じ形になるからです。展開図から折り戻す角度は立体ごとに違い、立方体が 90 度、正四面体が約 109.47 度、正八面体が約 70.53 度で、いずれも二面角の補角にあたります。

円柱と円錐も選べます。円柱の展開図は、幅が底面の周の長さ・高さが円柱の高さの長方形に、上面と底面の円が接して付いた形です。円錐は扇形と円で、扇形の中心角は 2π × 底面の半径 ÷ 母線で決まります。半径が母線のちょうど半分なら中心角は 180 度、つまり半円になります。側面は平面ではないので、細い帯や扇に割って少しずつ折り、丸めています。開く速さは表示パネルで変えられます。