多面体欧拉定理证明_多面体欧拉定理的证明
大家好,今天我来为大家揭开“多面体欧拉定理证明”的神秘面纱。为了让大家更好地理解这个问题,我将相关资料进行了整合,现在就让我们一起来探索吧。
1.欧拉公式
2.多面体欧拉定理的发现 ?
3.叙述多面体的欧拉定理 什么是正多面体
4.欧拉公式多面体是什么?
5.急!!!如何用球面三角形面积公式证明欧拉公式?
欧拉公式
因为已知的这个多面体的各个面都是五边形,
而任何一个多面体的每条棱都是两个面的交线,
所以这个多边形的面数*5/2就是棱数,
即5F/2=E,
而欧拉公式是指:顶点数+面数-棱数=2,
即V+F-E=2,
所以V+F-(5F/2)=2,
两边同乘以2,得
2V+2F-5F=4,
所以2V-3F=4,
即2V=3F+4.
多面体欧拉定理的发现 ?
一个多面体的各个面都是五边形,这个多面体E=F+
3 |
2 |
5 |
2 |
∵V+F-E=2,
∴V+F-
5 |
2 |
∴2V=3F+4.
叙述多面体的欧拉定理 什么是正多面体
你叼..
劝你自学点高中数学符号再说吧...
这里有一个证明.
逐步减少多面体的棱数,分析V+F-E
先以简单的四面体ABCD为例分析证法。
去掉一个面,使它变为平面图形,四面体顶点数E、棱数V与剩下的面数F1变形后都没有变。因此,要研究V、E和F关系,只需去掉一个面变为平面图形,证V+F1-E=1
(1)去掉一条棱,就减少一个面,V+F1-E不变。依次去掉所有的面,变为“树枝形”。
(2)从剩下的树枝形中,每去掉一条棱,就减少一个顶点,V+F1-E不变,直至只剩下一条棱。
以上过程V+F1-E不变,V+F1-E=1,所以加上去掉的一个面,V+F-E
=2。
对任意的简单多面体,运用这样的方法,都是只剩下一条线段。因此公式对任意简单多面体都是正确的。
没有符号,怕你也看不懂...嘿嘿..
欧拉公式多面体是什么?
多面体的欧拉定理:简单多面体的顶点数V、棱数E及面数F间有关系,及欧拉公式:V-E+F=2,所谓简单多面体,即表面经过连续变形可以变为球面的多面体。
正多面体,是指多面体的各个面都是全等的正多边形,并且各个多面角都是全等的多面角。正多面体只有正四面体、正六面体(正方体)、正八面体、正十二面体、正二十面体五种。
由若干个多边形所围成的几何体,叫做多面体。围成多面体的各个多边形叫做多面体的面,两个面的公共边叫做多面体的棱,若干个面的公共顶点叫做多面体的顶点。
急!!!如何用球面三角形面积公式证明欧拉公式?
如下:若用F表示一个正多面体的面数,E表示棱数,V表示顶点数,则有F+V-E=2,即“表面数+顶点数-棱长数=2”。F+V-E=2,这个公式叫欧拉公式。公式描述了简单多面体顶点数、面数、棱数特有的规律。
V+F-E=X(P),V是多面体P的顶点个数,F是多面体P的面数,E是多面体P的棱的条数,X(P)是多面体P的欧拉示性数。 如果P可以同胚于一个球面(可以通俗地理解为能吹胀而绷在一个球面上),那么X(P)=2,如果P同胚于一个接有h个环柄的球面,那么X(P)=2-2h。?
X(P)叫作P的欧拉示性数,是拓扑不变量,就是无论再怎么经过拓扑变形也不会改变的量,是拓扑学研究的范围。?
欧拉示性数
在欧拉公式中,令 f(p)=V+F-E,f(p)叫作欧拉示性数。定理告诉我们,简单多面体的欧拉示性数f (p)=2。
除简单多面体外,还有不是简单多面体的多面体。例如,将长方体挖去一个洞,连结底面相应顶点得到的多面体。它的表面不能经过连续变形变为一个球面,而能变为一个环面,它的欧拉示性数为f (p)=16+16-32=0,所以带一个洞的多面体的欧拉示性数等于零。
假设在任意凸多面体中放置一个点光源,以这个点光源为中心作一个单位球,凸多面体的顶点、棱、面都会在球上形成投影。那么只要证明在球面上形成的点、线、面满足欧拉公式即可。
然后将球面上的所有面剖分成三角形,剖分一个面时,任意两条剖分线不要在这个面的内部形成交叉,这样剖分为三角形后,球面投影的面数和线数会增加,由于每1条线将1个面分成2个面,因而增加1条线也就增加了1个面,线和面增加的数目相同。
假设原来的顶点、棱、面的个数分别为V、E、F,那么进行三角剖分后,V不变,E和F增加的数目相同,因而F-E+V的值保持不变。下面只证全部为球面三角形时F-E+V=2。
所有面全部为三角形时,由于每个面有3条边,而每条边又为2个面所共有,因而2E=3F,则F-E=-F/2,下面再证明V-F/2=2即可。
每一个顶点的一个周角2∏被若干个球面三角形的角围成,因而所有三角形的内角总和为2∏V,一个球面三角形的面积为A+B+C-∏,则所有三角形的面积为:所有三角形内角总和-∏F,而所有三角形面积之和为球面面积4∏,即得2∏V-∏F=4∏,等式两边除以2∏得:V-F/2=2,问题得证。
非常高兴能与大家分享这些有关“多面体欧拉定理证明”的信息。在今天的讨论中,我希望能帮助大家更全面地了解这个主题。感谢大家的参与和聆听,希望这些信息能对大家有所帮助。
声明:本站所有文章资源内容,如无特殊说明或标注,均为采集网络资源。如若本站内容侵犯了原著者的合法权益,可联系本站删除。