-
正多面體只有五種型別:四面體、八面體、六面體、十二面體和二十面體。
至於 5 個正多面體的存在,那是很久以前就知道的(在古希臘的柏拉圖時代)。 製作模型的圖形和方法可以在 Steinhaus 的《數學萬花筒》中找到。 ①
證明 對於正多面體,假設它的所有邊都是正 n 邊,並且 r 邊在每個頂點角相交。 所以有:
nf=2e (1)
rv=2e (2)
1) 的右係數為 2,因為每條邊都出現在 2 條邊上,而 (2) 的右係數 2 是因為每條邊都穿過 2 個頂點角。將 (1) 和 (2) 代入尤拉方程中,得到:或。
顯然是 n 3,r 3,因為多邊形至少有三條邊,並且在每個頂點角也有至少三條邊。 但是 n 3 和 r 3 是不可能的,因為這樣就會有 ,但 e 0。 所以 r 和 n 中至少有乙個等於 3。
設 n=3,則 ,所以 r=3,4,5,所以 e=6,12,30,f=4,8,20,這給出了四面體、八面體和二十面體。
設 r=3,則 ,所以 n=3,4,5,因此 e=6,12,30,f=4,6,12,這給出了四面體、六面體(即立方體)和十二面體。
-
是的,只有五種型別:四面體、六面體、八面體、十二面體和二十面體。
具體證據可以在這裡找到:
-
四面體只有五種,六面體,八面體,十二面體,二十面體 老師也是這麼說的。
-
只有五種型別的多面體,即四面體、六面體、八面體、十二面體和二十面體。
所謂正多面體,當然是保證它首先是多面體,它的特點是它的每乙個面都是乙個正多邊形,每個面的正多邊形都是全等的。
也就是說,切掉正多面體的面,它們可以完全重合。 雖然多面體家族非常大,但多面體的成員非常小,只有五個。
設多面體在每個頂點有 m 條邊,每個面都是乙個規則的 n 邊形狀,多面體的頂點數為 v,面數為 f,邊數為 e。 由於兩個相鄰面具有共同的邊,因此它們<>
由於兩個相鄰的頂點具有共同的邊,因此它們<>
並且由於多面體的尤拉定理,得到了v+f-e=2,這可以從以上三個方程中得到。
要使上述等式成立,必須滿足 2m+2n-mn>0,即 1 m+1 n>1 2。 因為 m 3,所以。
所以 n<6。
當 n=3 時,m<6,所以 m 可以取的值為 ;
當 n=4 時,m < 4,所以 m 可以取的值為 3;
當 n=5 時,m < 10 3,因此 m 可以取的值為 3。
當n=3時,m=3,v=4,f=4,e=6;當n=3時,m=4,v=6,f=8,e=12;當 n=3, m=5, v=12, f=20, e=30 時;當 n=4, m=3, v=8, f=6, e=12;當 n=5, m=3, v=20, f=12, e=30;所以只有五種型別的正多面體。
經典多面體。
在古典意義上,多面體(來自希臘語poly-的英語單詞)是詞根代表"和更多", Edron, 來自 δ 代表"酶作用物","塊"或"面臨") 是由有限數量的多邊形面組成的三維實體,每個面都是平面的一部分,其中面在邊上相交,每條邊都是直線段。
邊在點處相交,這些點稱為頂點。 立方體、金字塔和稜柱都是多面體的例子。 多面體包圍了三維空間的有界體積; 有時,內部身體也被認為是多面體的一部分。
多面體是多邊形的三維對應物。 多邊形、多面體和高維對應物的總稱是多色體。
正多面體 所謂正多面體,是指多面體的所有邊都是全等的正多邊形,每個多面體角都是乙個全等的多面體角。 例如,乙個正四面體(即正金字塔)的四個面是全等三角形,每個頂點有乙個三面角,總共有三個三面角,它們可以完全重合,即它們是全等的。
-
正多面體的種類數量非常少。 多面體可以有無限多,但正多面體只有五種型別:四面體、六面體、八面體、十二面體和二十面體。
證明。 頂點數 v、面數 f 和邊數 e
設正多面體的每個面都是正 n 邊,每個頂點處都有 m 條邊。 邊數 e 應為面數 f 和 n 的乘積(每兩條邊一條邊)的一半,即
nf=2e --
同時,e 應該是頂點數 v 和 m 乘積的一半,即
mv=2e --
獲得者 ,廢黜。
f=2e n,v=2e m,代入尤拉公式 v+f-e=2,有。
2e/m+2e/n-e=2
完成後,1 m+1 n=1 2+1 e
由於 e 是正整數,因此 1 e > 0。 因此。
1/m+1/n>1/2 --
這意味著 m,n 不能同時大於 3,否則不會為真。 另一方面,由於 m 和 n 的含義(正多面體頂點處的邊數和多邊形的邊數),m 3 和 n 3。 因此,m 和 n 至少有乙個等於 3
當 m=3 時,因為 1 n>1 2-1 3=1 6,n 是正整數,所以 n 只能是 3,4,5
同理,n = 3,m 只能是 3, 4, 5
所以有幾種情況:
n m 型。
3 3 四面體。
4 3 正六面體。
3 4 正八面體。
5 3十二面體。
3 5 正二十面體。
既然以上五種型別的多面體確實可以幾何地製成,那麼就不可能有其他種類的正多面體了。
所以只有 5 種型別的正多面體。
-
1.證明正多面體的每個面都是正n條邊行,每個頂點是m條邊,所以邊數e應該是f(面數)和n的乘積的一半,即nf=2e(1個公式)。 同時,e 應該是 v(頂點數)和 m 的乘積的一半,即 mv = 2e(公式 2)。
由式1和式2,f=2e n,v=2e m,代入尤拉公式v+f-e=2,得到2e m+2e n-e=2,得到1 m+1 n=1 2+1 e。
2. 由於 e 是正整數,因此 1 e > 0。 因此,1 m+1 n>1 2(3 公式),3 公式表示 m、n 不能同時大於 3,否則 3 公式無效。 另一方面,由於 m 和 n 的含義(正多面體頂點處的邊數和多邊形的邊數),m >=3 和 n>=3。
因此,m 和 n 至少有乙個等於 3
3.當m=3時,因為1 n>1 2-1 3=1 6,n是正整數,所以n只能是3,4,5。
4.同理,n=3,m只能是3、4、5,所以nm型,33個正四面體,43個正六面體,34個正八面體,53個正十二面體,35個正二十面體,因為以上5種多面體確實可以用幾何方法製作出來,不可能有其他種類的正多面體, 所以只有 5 種正多面體。
上大學之前,很多女生一般都是刻苦學習,不會做任何與學習無關的事情,尤其是談戀愛的時候。 但上大學就不一樣了,女生每天都可以花很多時間打扮和談戀愛。 我剛上大學的時候,我們宿舍裡還有幾個人沒有伴侶,但隨著時間的推移,我是唯一乙個沒有伴侶的人。 >>>More