切頂十二面体の計算
辺が1の切頂十二面体は、体積が85.039664559371、表面積が100.990760153102で、正十角形12枚と正三角形20枚から成ります。正の辺の長さを入れれば両方が分かります。ブラウザで無料で使えます。
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計算例
- 辺
- 1
- 体積
- 85.0396645594
- 表面積
- 100.9907601531
- 三角形の面積
- 0.4330127019
- 十角形の面積
- 7.6942088429
切頂十二面体は、正十二面体の各頂点を切り落とし、元の正五角形の面が正十角形になり、旧頂点に新たな正三角形が現れるまで切り詰めて得られるアルキメデスの立体です。一様な場合は正十角形の面が12、正三角形の面が20、等しい辺が90、頂点が60あります。正の共通辺長 a が一つ与えられると、閉じた公式が最もよく調べられる二つの量に答えます。体積は五分の十二に九十九プラス四十七倍の五の平方根を掛け、a の三乗を掛けた値であり、表面積は二十個の正三角形の面積と十二個の正十角形の面積の和で、三の平方根に五プラス二倍の五の平方根の六倍を加えた量の五倍に a の二乗を掛けた形に簡約されます。学生、加工業者、CAD の事前確認、梱包ワークフローは、各マシンに多面体ライブラリを入れずに安定した数値を得られます。
切頂十二面体における体積と表面積の意味
一様な切頂十二面体は十三のアルキメデス立体の一つです。どの面も正多角形で、どの辺も同じ長さ a を持ち、頂点図形は各隅で同一です。立体は元の十二面体の面を切り詰めて生じる十二の正十角形と、頂点を落として生じる二十の正三角形を持ちます。
表面積は二十個の正三角形の面積と十二個の正十角形の面積の和です。各三角形の面積は三の平方根の四分の一に a の二乗を掛けた値、各正十角形の面積は五の二分の一に五プラス二倍の五の平方根の平方根を掛け、a の二乗を掛けた値です。掛けて足すと、三の平方根に五プラス二倍の五の平方根の六倍を加えた量の五倍に a の二乗を掛けたコンパクトな閉形式になります。
体積は古典的なアルキメデスの公式 V が五分の十二に九十九プラス四十七倍の五の平方根を掛け a の三乗を掛けたものです。これは九十辺がすべて a のときの立体の囲む空間です。単位は a に渡す長さの単位と一貫します。
メートルなら体積は立方メートル、面積は平方メートル、インチなら立方インチと平方インチです。教室での古典的な確認は a が 1 のときで、体積は五分の十二に九十九プラス四十七倍の五の平方根、表面は三の平方根に五プラス二倍の五の平方根の六倍を加えた量の五倍です。辺が 2 なら体積は 8 倍、表面は 4 倍になります。
辺長 0 は退化した値として拒否され、負の辺はこの契約下で決して有効な幾何量ではありません。算術は強制変換のあとの初等的な乗算と平方根だけで、反復もモンテカルロも壁時計への依存も入力の面座標や二面角も不要です。単なる正十二面体、辺の長さが等しくない不規則な切頂、切頂四面体、円錐台などの関連立体は別の公式が必要で、ここでは対象外です。
活用例
梱包・拾い出し・材料見積もり
切頂十二面体の辺を充填や質量用の体積に、または塗装・包装・外装・アルキメデス在庫の材料発注用の全表面に変換します。
CAD・加工・ゲームパイプラインの事前確認
メッシュ化や見積もりの前にスクリプトで一様切頂十二面体の寸法を検証します。密度見積もりに体積、切断リストとプロパティパネルに表面を使います。
よくある質問
切頂十二面体の体積の公式は何ですか?
共通辺長 a のとき、一様なアルキメデス立体の体積は (5/12)·(99 + 47√5)·a³ です。辺は正で一貫した長さ単位を使い、体積は対応する立方単位になります。
切頂十二面体の表面積はいくらですか?
全表面積は 5(√3 + 6√(5 + 2√5))·a² です。各面積 (√3/4)·a² の正三角形が 20 と、各面積 (5/2)·√(5 + 2√5)·a² の正十角形が 12 です。
切頂十二面体と正十二面体はどう違いますか?
正十二面体は正五角形の面が 12 です。切頂すると頂点が落ち、一様な場合は正十角形 12 と新しい三角形 20、等しい辺 90 になります。
辺が1のとき、1枚の面の面積はいくつですか?
正十角形1枚は7.694208842938、正三角形1枚は0.433012701892です。正十角形12枚と正三角形20枚を合わせると、表面積100.990760153102になります。
辺の長さに0を入力できますか?
できません。辺が0では立体がつぶれるため受け付けず、負の値も同じく拒否されます。正の長さであれば、非常に大きな値まで計算できます。
関連ツール
開発者向け — APIアクセス
このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。
エンドポイント
Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。
お使いのスタックから呼び出す
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/geom/truncated-dodecahedron \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"edge":2}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/geom/truncated-dodecahedron", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"edge": 2
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/geom/truncated-dodecahedron",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"edge": 2
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/geom/truncated-dodecahedron", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"edge":2}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"edge":2}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/geom/truncated-dodecahedron", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)リクエスト例
{
"edge": 2
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "geom.truncated_dodecahedron",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。
料金
単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。
エラー
| HTTP | コード | 意味 |
|---|---|---|
401 | unauthorized | APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。 |
402 | insufficient_balance | 残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。 |
404 | unknown_type | 指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。 |
429 | rate_limited | リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。 |
技術的な注記
この機能は、計算機代数システムも乱数シードも使わず、無料のブラウザツールと前払いAPI経路で同じ純粋な解関数を用いて、それらの恒等式を決定的な JSON としてまとめます。負の辺は invalid_input で拒否されるため、スクリプトや採点パイプラインは黙って絶対値を取ることも意味のない立体を返すこともなく、正直なエラーを受け取ります。
API の呼び出し方と返却内容
値は厳密に 0 より大きい有限数で、公開上限の一兆までです。幾何の宿題パイプライン、梱包・拾い出しスクリプト、面接準備サンドボックス、CAD 事前確認、加工の切断リスト、あるいは各マシンに代数パッケージを入れずに再現可能な切頂十二面体の数値が必要な任意のワークフローで使えます。元データがミリメートルとメートルを混ぜるときだけ単位換算を併用してください。この機能は線形単位を自動変換しないので、送信前に辺を一つの一貫した単位にそろえ、体積と面積を対応する立方・平方単位で解釈してください。素早い確認には無料ブラウザツールを、一セッションで多数の辺長を一括評価するときはスクリプトから同じ契約を呼び出してください。JSON 本体に必須フィールド edge を一つだけ送ってください。これは一様な切頂十二面体の正の共通辺長です。エイリアス a、side、edge_length、length も同じ意味で受け付けます。成功時の応答は edge を返し、主結果として volume と surface_area を、さらに正三角形一面の triangle_area、正十角形一面の decagon_area、method に truncated_dodecahedron、閉形式を示す短い formula ブロックを含めます。必須欠落、非有限数、負の辺、零の辺、上限外は invalid_input を返し、課金されません。料金は成功リクエストごとに $0.002 の定額で、単位は item です。
実用のコツ、制限、関連する検索
指導では、辺 1 を古典的な根号式と対比し、辺 2 で体積 8 倍・表面 4 倍のスケールを示し、負の辺で厳しい拒否経路を示す組例が有効です。一様な辺長がすでに分かっており、体積と全表面を一度に欲しいときにこのツールを選んでください。往復確認は簡単です。 解いたあと、表面積が三角形面積の 20 倍と十角形面積の 12 倍の和であること、および表面積が三の平方根に五プラス二倍の五の平方根の六倍を加えた量の五倍に a の二乗を掛けた値であることを確認してください。切頂なしの正十二面体だけなら十二面体の体積計算機を、切頂四面体ならそのアルキメデスの兄弟を、二半径と高さから円錐台が必要なら円錐台計算機を使い、アルキメデス模型を無理に当てはめないでください。中間の立方と平方根が Worker とブラウザの IEEE 倍精度で有限に保たれるよう、辺長を公開の正の範囲(上限一兆)に収めてください。公式は a だけを必要とするため、学習者は扱いやすい根号で手計算し、報告された浮動小数点を三と五の平方根を含む厳密式と比較したうえで API を一行ずつ照合できます。このページは切頂十二面体の計算機や辺長からアルキメデス立体の体積と表面積を求める検索を対象とし、一般的な多面体メッシュツールでも正十二面体専用ソルバでも円錐台計算機でもありません。invalid_input を返す失敗タスクは前払い残高を消費しないため、契約を学びながら不可能な寸法を試す探索スクリプトのコストを抑えられます。コライダや装飾ノード用に切頂十二面体プリミティブを保持する建築、展示設計、ゲームパイプラインは、決定的な method タグと安定した JSON フィールドをプロパティパネルや材料見積もりに活用できます。
連携の活用例
アルキメデス切頂十二面体の宿題チェック
共通の辺長を学生に渡し、手計算の体積・表面積を決定的な API または無料ブラウザ結果と比較します。負の辺の拒否ケースも含めます。
技術的な質問
なぜ負の辺は拒否されますか?
実体のある切頂十二面体には厳密に正の辺が必要です。負の入力は絶対値を取ることも符号付き体積を作ることもせず invalid_input を返します。
切頂十二面体の計算機は無料ですか?
ブラウザツールは無料でローカル実行です。API 呼び出しは成功リクエストごとに $0.002 の KIT 前払い残高を使い、失敗タスクは課金されません。