柏拉图公式解释:人人都能看懂的美妙证明 图解柏拉图多面体和欧拉公式
柏拉图公式解释:人人都能看懂的美妙证明 图解柏拉图多面体和欧拉公式最终,图形会变为一条线段。来说,其值仍然是不发生变化的!即有“擦角”仍然不会使的值改变,那我们就放心大胆地擦吧!
3.4 去角
接下来就是最神奇的一步,擦去这个图形中的某个角,看看会发生什么!
擦去一个角,其面数会减一,其棱数会少二,其顶点数会少一,即
因此对于
来说,其值仍然是不发生变化的!
即有
“擦角”仍然不会使的值改变,那我们就放心大胆地擦吧!
最终,图形会变为一条线段。
我们在初中就知道,线段是一个一维图形,只有两个端点一条线,因此有
所以
因此
至此,我们就证明了是一个常数,其值为,证明完毕。
4 小结事实上,对于任意简单多面体,我们都可以通过上述去面、加棱、擦边、去角等一系列操作将其变为一条线段,这个过程从三维几何体到二维图形再到一维线段,我们把它称之为“降维”过程。所以,欧拉公式对于任意简单多面体都是成立的。
还记得开头提到的柏拉图多面体吗?我们同样可以用欧拉公式证明正多面体的个数是有限个的。即满足是正多面体的顶点数、面数、棱数(,,)只可能是
这五种情况。证明过程在这里就不赘述了,感兴趣的同学可以自行探究。
参考文献
[1]R·柯朗 H·罗宾. 什么是数学——对思想和方法的基本研究[M].复旦大学出版社,2012.
图书推荐
《什么是数学》
对思想和方法的基本研究
作者:R·柯朗,H·罗宾
译者:左平,张饴慈
出版:复旦大学出版社
内容简介:《什么是数学:对思想和方法的基本研究(第4版)》是世界著名的数学科普读物,它搜集了许多经典的数学珍品,对整个数学领域中的基本概念与方法,做了精深而生动的阐述。无论是数学专业人士,或是愿意作数学思考者都可以阅读《什么是数学:对思想和方法的基本研究(第4版)》。
特别对中学数学教师、大学生和高中生,《什么是数学:对思想和方法的基本研究(第4版)》都是一本极好的参考书。