下の図は、各面が正方形と正三角形だけでできた立体の展開図です。この立体の2つの頂点を結ぶ直線は全部で何本引けますか。ただし、立体の辺になっている直線は数えません。
展開図を組み立てた図形がどういうものかは、図をかくまでもなくすぐにわかるはずです。
この問題を解く前に、正八角形の対角線の本数を求める問題を考えてみます。
(8-3)×8×1/2
=20本
とする解法(1つの頂点から出る対角線の本数(自分と隣以外の頂点に引く直線の本数)×頂点の個数を重複度で割るという解法)以外に、
(8×7)/(2×1)-8
=20本
とする解法(すべての頂点から2個の頂点を選んで直線で結ぶと、対角線か辺になることに着眼し、2個の頂点の選び方の総数から、辺の数を取り除くという解法)があります。
普通部の問題の解説では、後者の解法を利用して解いています。
その際、立方体の頂点の個数、辺の本数を利用すれば簡単に処理できます。
余裕のある人は、正多面体の対角線の本数について考えてみるとよいでしょう(例えば、正三角形20個からなる正二十面体(面は20個、頂点は3×20/5=12個、辺は3×20/2=30本)の対角線の本数は、前者の解法では、(12-6)×12×1/2=36本となり、後者の解法では、(12×11)/(2×1)-30=36本となります)。
詳しくは、下記ページで。