最近のバレーボールは革のかたちが異なるものもあるが、最も一般的なものは、3枚の長方形によって正方形をつくり、それを6個組み合わせた立方体、さらにそれを球に投影したかたちである。
その立方体を、規格用紙(実質的には、5:7の長方形)6枚を使って組んでみたものが、上の写真だ。見た目、かなり地味なモデルだが、全部組むまでの不安定さに面白さがある。
このモデルは、内部が9個の空間に分かれている。1辺を3とした場合、体積1の小空間8個と、それらを除いた体積19の空間である。
「19かあ」ということで、すこし考えた。19という数は、囲碁盤の線(路)の数であり、素数でもある。
3^3に分割された立方体と19ということでは、同時に見ることができる分割された立方体の最大数も19個だ。これを一般化をして、n^3に分割した立方体で、一度に見ることができる立方体の数を考える。これは、連続する立方数の差 n^3-(n-1)^3、すなわち、3n(n-1)+1となる。この数は、n=15までで、以下が素数となり、このあとも素数が多い。
(1), 7, 19, 37, 61, 127, 217, 271, 331, 397, 547, 631
ここまでで合成数となるのは、以下の3つである。
91(=7*13), 169(=13*13), 469(=7*67)
でてくる約数が7か13であるのが、ちょっと面白いが、この数は、2や3、そして、5や11の倍数にならないので、合成数である場合、小さい約数は、7や13になる。式のかたちから、2や3の倍数にならないのはすぐわかり、5や11の倍数にならないことは、剰余演算(mod)のありがたさがわかる練習問題である。(剰余演算に関しては、I氏から示唆)
この数列を眺めているうち、この数が、円をならべて六角形にするときの円の個数(有心六角数)に等しいということにも気づいた。これは、以下のように、直感的にも理解しやすい。
3面が見える方向から立方体を見た場合、六角形となる。そして、立方体を分割したとき、その小立方体の配置は、円をならべて六角形にしたものと同じになる。
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