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为什么正多面体只有5种

科普大全 2023-09-19 00:09:01
生活中很多朋友不懂得为什么正多面体只有5种,这个问题小编觉得还是比较简单的,亲自了解了一下这个问题后,就给大家带来了这篇文章,目的当然是能够帮助大家,具体来看下。

为什么正多面体只有5种

1.证明:设正多面体的每个面都是正n边行,每个顶点都是m条边,那么边数E应该是f(面数)和n的乘积的一半,即NF = 2e(公式1)。同时e应该是v(顶点数)和m乘积的一半,即mv = 2e(公式2)。从公式1和公式2,得到f = 2e/n和v = 2e/m。将它们代入欧拉公式V+F-E=2,用2E/m+2E/n-E=2排列,得到1/m+1/n = 1/2+1/e

2.由于E是正整数,1/E>0。所以1/m+1/n > 1/2(公式3),公式3说明m和n都不能大于3,否则公式3不成立。另一方面,由于m和n(正多面体一个顶点的边数和多边形的边数)的含义,m>=3,n>=3。所以m和n中至少有一个等于3。

3.当m=3时,因为1/n > 1/2-1/3 = 1/6,n是正整数,所以n只能是3,4,5。

4.同样,n=3,m只能是3,4,5,所以只有nm型的五种正多面体,33个正四面体,43个正六面体,34个正八面体,53个正十二面体,35个正二十面体,因为以上五种多面体可以用几何方法制作,但不可能有其他种类的正多面体。


标签: 多面体

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