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タイル張り「等辺凹5角形(旋回放射状)」

概要:
1種類の図形を使用して、平面を等量等形分割する方法について解説します.

使用する図形を等辺凹5角形と呼ぶことにします.

この図形の基本的形状、作図方法、並べる手順、応用作品例を提示します.


《ギャラリー1》

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《ギャラリー2》

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《等辺凹5角形の形状》
等辺凹5角形の内角と辺は下記の通りとします.

内角:36°、252°(外角は108°)、36°、108°、108°
辺:すべて同じ長さ

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《等辺凹5角形の作図法1》
まず正5角形を考えます.

この正5角形の隣り合う2辺を内側に折り返します.

内側に折り返した2辺と残りの3辺で囲まれた図形が等辺凹5角形となります.

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《等辺凹5角形の作図法2》
前述とは別の描き方を説明します.

まず2種類の3角形を考えます

ひとつは鋭角2等辺3角形で、内角と辺は下記の通りとします.

内角:36°、72°、72°
辺:1、1、(√5-1)÷2

もうひとつは鈍角2等辺3角形で、内角と辺は下記の通りとします.

内角:108°、36°、36°
辺:1、1、(√5+1)÷2

この2つの3角形の底辺を重ねます.

鋭角2等辺3角形の72°の角と鈍角2等辺3角形の36°の角を合わせます.

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《並べ方1》
等辺凹5角形を使用して平面を等量等形分割する手順を説明していきます.

まず等辺凹5角形の凸鈍角を、別の等辺凹5角形の凹鈍角に合わせて2辺を重ねます.

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《並べ方2》
更に等辺凹5角形の凸鈍角を、前述の並べ方1で組み合わせた図形の凹鈍角に合わせて2辺を重ねます.

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《並べ方3》
並べ方2と同様に、次々と等辺凹5角形を重ねます.

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《並べ方4》
等辺凹5角形を10個重ねると、外形が10角形になります.

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《並べ方5》
並べ方4の10角形の1辺に等辺凹5角形の底辺を重ねます.

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《並べ方6》
更に、10角形の周りに次々と等辺凹5角形の底辺を重ねていきます.

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《並べ方7》
等辺凹5角形を10個重ねると、外形がギザギザの同心円状になります.

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《並べ方8》
更に、凹鈍角に等辺凹5角形の凸鈍角を重ねます.

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《並べ方9》
隣の列に沿うように並べていくと、無限に平面を等辺凹5角形で埋め尽くすことが可能だと思います.証明は行っておりません.
(了)

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―― あとがき ――
タイル張り「等辺凹5角形(旋回放射状)」
著者:茜町春彦

1種類の図形を用いたタイル張りの解説をしました.

投稿サイト「パブー」で公開した作品です.こちらに移植しました.
初出:
「幾何エッセイ『等量等形分割:等辺凹5角形(放射状)』」2016年6月28日発行