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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这个图形的的值仍与原来的图形一致。我们继续加棱,将其变为如下图形:加了这条棱之后,可以发现最上面的区域被一分为二,因此对于整个图形来说,其面数会加一,但又由于其棱数加一,有因此仍有可见,“加棱”的操作并不会使的值发生变化。

在这个由三维向二维转化的过程中,最终的图形相比原来的几何体其面数是少了的(因为上下底面合并为了同一个面),记二维图形的面数为 则有

又因为顶点数、棱数不变,因此有

3.2 加棱

在完成了“去面”的操作后,其二维图形的俯视图如下:

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(1)

这时我们在图形中加一条棱,图形就变成了如下:

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(2)

加了这条棱之后,可以发现最上面的区域被一分为二,因此对于整个图形来说,其面数会加一,但又由于其棱数加一,有

因此仍有

可见,“加棱”的操作并不会使的值发生变化。

我们继续加棱,将其变为如下图形:

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(3)

这个图形的的值仍与原来的图形一致。

3.3 擦边

我们接着对这个图形进行处理,擦除其中一条边,会有什么结果?

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(4)

还是和刚才的分析方法相类似,在擦除一条边之后,其面数就会减一,又由于“擦边”使得棱数也减一,因此有

仍有

可见,"擦边"也不会使的值发生变化。

通过一系列“擦边”,图形会变化成一个“飞镖”的样子:

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(5)

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