316 8 18. Die regelmäßigen Körper in ihrer Beziehung zueinander
Mit andern Worten:
Dem regelmäßigen Dodekaeder lassen sich fünf Würfel so einschreiben,
daß die Ecken eines jeden Würfels zugleich Eckpunkte des Dodekaeders
3ind.
Durch unsere Untersuchung ist die Frage noch nicht beantwortet, ob noch auf
3ine andere Weise acht Eckpunkte des Dodekaeders so ausgewählt werden können,
daß sie die Eckpunkte eines Würfels sind. Eine leichte Überlegung belehrt uns
aber, daß diese Frage verneint werden muß. Sobald die EKekpunkte eines Würfels zu-
yleich Eckpunkte eines regelmäßigen Dodekaeders sind, haben beide Körper die-
selbe Umkugel. Daher müssen auch alle Würfel der angegebenen Art in der Länge
der Kanten übereinstimmen. Aus den Diagonalen d lassen sich aber nur die fünf ge-
fundenen Würfel bilden.
Jede Diagonale einer Seitenfläche eines eingeschriebenen Würfels ist eine Dia-
zonale d’ des Dodekaeders. Daher ist d’=dV2, wie man auch durch Rechnung
änden kann, wenn man berücksichtigt, daß nach $ 17,8 (S. 301) d=w.-a,d"=0o-d
und d”? + a? = d* +4 dd’? ist.
Wir weisen noch darauf hin, daß die Existenz der eingeschriebenen Würfel
auch durch Spiegelung an geeigneten Ebenen bewiesen werden kann. .Wir glauben
aber, diesen Beweis nicht ausführen zu sollen.
5. Vollständige Punktsysteme auf einem regelmäßigen Dodekaeder. Wie
in Nr, 2 sehen wir zwei Eckpunkte eines Polyeders als benachbart an, wenn sie
durch eine Kante miteinander verbunden sind. Außerdem sollen } Eckpunkte eines
Dolyeders ein vollständiges Punktsystem bilden, wenn keine zwei von ihnen be-
nachbart sind, aber jeder andere Eckpunkt des Polyeders wenigstens mit einem der
zusgewählten Punkte durch eine Kante verbunden ist. Wir wollen alle vollständigen
Systeme aufsuchen, die aus den Eckpunkten eines regelmäßigen Dodekaeders ge-
oildet werden können.
Von den ausgewählten | Punkten gehen 37 Kanten aus, deren Endpunkte sich
auf die 20 — I ausgeschlossenen Punkte verteilen. Der zweite Endpunkt einer jeden
Kante, die von einem der ausgewählten | Punkte ausgeht, gehört zu den 20 — I aus-
geschlossenen Punkten. Umgekehrt wird jeder ausgeschlossene Punkt entweder
durch eine oder durch zwei oder durch drei Kanten mit einem Punkte des Systems
verbunden. Hiernach zerfallen die ausgeschlossenen Punkte in drei Klassen, indem
man einen jeden unter ihnen der ersten, der zweiten oder der dritten Klasse zuweist,
je nachdem er zu einem oder zu zwei oder zu drei Punkten des Systems benachbart
ist. Der ersten Klasse mögen x, der zweiten y und der dritten z Punkte angehören.
Dann ist xz +y +z=20-—lund2x-+y=60-— 6]. Außerdem sehen wir leicht, daß z
aöchstens gleich zwei sein kann und daß mindestens eine der Zahlen y, z von null
verschieden sein muß. Daraus folgt, daß I entweder gleich 6 oder gleich 7 oder
zleich 8 ist. Unter neun beliebig ausgewählten Eckpunkten eines regelmäßigen
Dodekaeders sind mindestens zwei einander benachbart.
Ein vollständiges System von sechs Punkten auf einem regelmäßigen Dode-
kaeder zerfällt auf die Art in zwei Tripel, daß die Punkte eines jeden Tripels einem
von zwei Gegenpunkten benachbart sind (z= 2, y=0, x=12). Dieser Forderung
genügen die Punkte B, E, F, B', E'’, F', von denen die drei ersten zu 4 und die
drei letzten zu 4’ benachbart sind. Man kann einem regelmäßigen Dodekaeder zehn
Prismatoide mit dreiseitigen Grundflächen einbeschreiben, deren Grundkanten sämt-
ılch gleich d, deren Seitenkanten sämtlich gleich d’ und deren Diagonalen sämtlich
gleich 27 sind.
Auf recht verschiedene Weise lassen sich aus den Eckpunkten eines regel-
mäßigen Dodekaeders sieben so auswählen, daß sie ein vollständiges System bilden.