正四面体とピラミッド

昨日紹介した「グランド・バンクスの幻影」に出てきた数学の問題に関して。


登場するのは2つの立体です。
1つ目は正四面体。4つの正三角形の面を持ちます。
2つ目は四角錐。ピラミッドのように底辺が正方形で、側面は正3角形とします。1つの正方形と4つの正三角形で合計5つの面を持ちます。


この2つの立体の辺の長さが同じ場合には、ピラミッドの側面の正三角形と正四面体の正三角形は同じ大きさになります。そして、ピラミッドの側面の1つに正四面体の面をぴったりあわせた図形を考えると、その図形にはいくつの面があるのかというのが問題です。

単純に考えると、正四面体の4つの面から合わさる面の1を引いた3と、ピラミッドの5つの面から同じく1を引いた4を足した7つの面が回答として思い浮かびます。



勿論、7つの面という答えは間違いです。実際にボール紙などで立体を作って確かめればすぐにわかります。頭の中だけで正しい答えがわかった人がいたら尊敬します。
正四面体とピラミッド型ではなく、正四面体と正八面体で考えても面白いかもしれません。