Istnieje
ciekawy sposób przekształcania wielościanów foremnych w pewnej
cyklicznej kolejności wychodząc od sześcianu i kończąc na nim.
Początkowo Eugeniusz Jakubas (nauczyciel
matematyki w Zamościu) napisał program w Pascalu, w którym
wielościany te jak na filmie przekształcały się jeden w drugi
rozpoczynając cykl od sześcianu a kończąc na dwunastościanie
foremnym. Problem polegał na zamknięciu tego cyklu, czyli
odnalezieniem transformacji, która przekształciłaby
dwunastościan foremny w sześcian. Eugeniusz Jakubas
postawił ten problem na Konferencji Stowarzyszenia Nauczycieli
Matematyki w Grudziądzu w lutym 1999 r.
Jeszcze tego samego dnia zabrałem się do pracy i po godzinie
problem został rozwiązany na ekranie komputera przy użyciu
programu CABRI jeszcze w jego wersji 1.7. Wskazówką do
rozwiązania problemu była znana mi sztuczka z budowaniem
kartonowego modelu dwunastościanu, polegająca na
przyklejaniu na ścianach sześcianu odpowiednich daszków.
No, ale problem polegał na tym, by w dwunastościanie, który
oglądamy na ekranie w postaci trzydziestu odpowiednio połączonych
krawędzi dokonać takiego przekształcenia, w którym przejdą
one na krawędzie
sześcianu. Pomysłu n rozwiązanie tego problemu nie widać, gdy patrzymy na
model wykonany z kartonu. Natomiast na ekranie komputera obraz
staje się bardziej klarowny. Możemy dowoli obracać bryłę,
planować swoją pracę zaznaczając kolorami pary krawędzi które
mają przejść na krawędzie sześcianu i ...rozwiązanie przychodzi
samo: - krawędzie dwunastościanu należy opuścić w
odpowiedni sposób na ściany sześcianu.
A teraz
prezentacja pełnego cyklu transformacji wielościanów
platońskich:
Od sześcianu
do czworościanu:
Ścinamy cztery naroża sześcianu (przeciwległe parami w górnej i
dolnej ścianie sześcianu) płaszczyznami prostopadłymi do jego
przekątnych, oddalającymi się od wierzchołków sześcianu w
kierunku jego środka symetrii do momentu, gdy płaszczyzny te
przetną się nawzajem. Model ten ukazuje możliwość umieszczenia
czworościanu w sześcianie.
Od
czworościanu do ośmiościanu:
Ścinamy cztery naroża czworościanu płaszczyznami prostopadłymi
do jego wysokości, oddalającymi się od wierzchołków czworościanu
w kierunku jego środka do momentu, gdy płaszczyzny te przetną
się nawzajem. Model ten ukazuje możliwość umieszczenia
ośmiościanu w czworościanie
Od ośmiościanu
do dwudziestościanu:
teraz następuje skręcenie krawędzi ośmiościanu i rozerwanie jego
ścian, by utworzyć z nich 20 scian.
Od
dwudziestościanu do dwunastościanu:
Krawędzie dwunastościanu tworzące jego trójkątne ściany podążają
w kierunku środków ciężkości tych ścian, tworząc pięciokątne
ściany dwunastościanu foremnego.
Od
dwunastościanu do sześcianu:
i teraz juz tylko "ześlizgiwanie" krawędzi dwunastościanu
foremnego po innych jego krawędziach aż otrzymamy sześcian.
opracował BP