第二美丽的公式——欧拉多面体公式,打开了一个新的几何领域
2023-05-04 来源:飞速影视
我写过很多关于欧拉恒等式的文章,可以说它是世界上最美的等式。本文是关于欧拉多面体公式的。每当我开始写一篇关于数学的文章时,我的大脑告诉我这篇文章是由莱昂哈德·欧拉“赞助”的。欧拉几乎在数学的任何一个领域都有所贡献。
欧拉示性数(The Euler characteristic)是一个拓扑不变量。《LiveScience》杂志的一篇文章在《最美的11个数学方程》中也提到了它:
顶点-边 面= 2,这就是我们所知道的多面体欧拉定理。让我们来分析一下。对于任何凸多面体,顶点数减去边数加上面数总是等于2。在进一步分析之前,让我们看看五个柏拉图多面体。
柏拉图多面体
在三维空间中,柏拉图多面体是正的凸多面体。它是由相等的、规则的、多边形的面构成的,在每个顶点上有相同数量的面。
一个四面体有四个面和四个角,由六条边连接。对于一个四面体,V = 4,E = 6,F = 4。V - E F = 4 - 6 4 = 2,因此,它满足欧拉多面体欧拉定理。
我在下面列出了所有的柏拉图多面体。四面体:V = 4;E = 6;F = 4。
立方体:V = 8;E = 12;F = 6。八面体V = 6;E = 12;F = 8。十二面体:V = 20;E = 30;F = 12。二十面体:V = 12;E = 30;F = 20。
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