立體圖形的頂點稜數和麵數之間的關係

時間 2021-08-30 09:42:35

1樓:777簡簡單單

尤拉公式:對於任意多面體(即各面都是平面多邊形並且沒有洞的立體),假 設f,e和v分別表示面,稜(或邊),角(或頂)的個數,那麼f-e+v=2.試一下用拓樸學方法證明關於多面體的面、稜、頂點數的尤拉公式.

證明 如圖15(圖是立方體,但證明是一般的,是「拓樸」的):

(1)把多面體(圖中①)看成表面是薄橡皮的中空立體.

(2)去掉多面體的一個面,就可以完全拉開鋪在平面上而得到一個平面中的直線形,像圖中②的樣子.假設f′,e′和v′分別表示這個平面圖形的(簡單)多邊形、邊和頂點的個數,我們只須證明f′-e′+v′=1.

(3)對於這個平面圖形,進行三角形分割,也就是說,對於還不是三角形的多邊形陸續引進對角線,一直到成為一些三角形為止,像圖中③的樣子.每引進一條對角線,f′和e′各增加1,而v′卻不變,所以f′-e′+v′不變.因此當完全分割成三角形的時候,f′-e′+v′的值仍然沒有變.

有些三角形有一邊或兩邊在平面圖形的邊界上.

(4)如果某一個三角形有一邊在邊界上,例如圖④中的△abc,去掉這個三角形的不屬於其他三角形的邊,即ac,這樣也就去掉了△abc.這樣f′和e′各減去1而v′不變,所以f′-e′+v′也沒有變.

(5)如果某一個三角形有二邊在邊界上,例如圖⑤中的△def,去掉這個三角形的不屬於其他三角形的邊,即df和ef,這樣就去掉△def.這樣f′減去1,e′減去2,v′減去1,因此f′-e′+v′仍沒有變.

(6)這樣繼續進行,直到只剩下一個三角形為止,像圖中⑥的樣子.這時f′=1,e′=3,v′=3,因此f′-e′+v′=1-3+3=1.

(7)因為原來圖形是連在一起的,中間引進的各種變化也不破壞這事實,因此最後圖形還是連在一起的,所以最後不會是分散在向外的幾個三角形,像圖中⑦那樣.

(8)如果最後是像圖中⑧的樣子,我們可以去掉其中的一個三角形,也就是去掉1個三角形,3個邊和2個頂點.因此f′-e′+v′仍然沒有變.

即f′-e′+v′=1

成立,於是尤拉公式:

f-e+v=2得證.

2樓:西門夫人葉孤城

尤拉公式:面數+頂點數-稜數=2

6+8-12=2

適用於所有立體圖形哦〜

3樓:

3條稜=2個頂點

2條稜=1個面

4個頂點=6條稜=2個面

多面體的頂點數,面數,稜數之間有怎樣的數量關係

4樓:

頂點的英文:vertical。稜(或邊)的英文:

edge。面的英文:face。

故頂點數、稜數和麵數分別用 v,e 和 f 表示。尤拉公式為v-e+f=2。

推理證明:

設想這個多面體是先有一個面,然後將其他各面一個接一個地添裝上去的.因為一共有f個面,因此要添(f-1)個面。

考察第ⅰ個面,設它是n邊形,有n個頂點,n條邊,這時e=v,即稜數等於頂點數。

添上第ⅱ個面後,因為一條稜與原來的稜重合,而且有兩個頂點和第ⅰ個面的兩個頂點重合,所以增加的稜數比增加的頂點數多1,因此,這時e=v+1。

以後每增添一個面,總是增加的稜數比增加的頂點數多1,例如

增添兩個面後,有關係e=v+2;

增添三個面後,有關係e=v+3;

增添(f-2)個面後,有關係e=v+ (f-2)。

最後增添一個面後,就成為多面體,這時稜數和頂點數都沒有增加.因此,關係式仍為e=v+ (f-2).即

f+v=e+2。

這個公式叫做尤拉公式.它表明2這個數是簡單多面體表面在連續變形下不變的數。

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定理意義

1、引入拓撲新學科:「拉開圖」與以前的圖是不同的,從立體圖到拉開圖,各面的形狀,以及長度、距離、面積、全等等與度量有關的量發生了變化,而頂點數,面數,稜數等不變。

2、給出多面體分類方法:

在尤拉公式中,令 f(p)=v+f-e,f(p)叫做尤拉示性數。定理告訴我們,簡單多面體的尤拉示性數f (p)=2。除簡單多面體外,還有不是簡單多面體的多面體。

5樓:楊老師初中數學課堂

稜柱的頂點數、面數、稜數之間的關係

6樓:匿名使用者

尤拉定理(尤拉公式) v + f- e = 2 (簡單多面體的頂點數 v,稜數 e 和麵數 f).

稜柱的頂點數,面數和稜數之間有什麼規律

7樓:真心話啊

稜柱的頂點數,面數和稜數之間的關係:

e=v+f-2(f代表面,v代表頂點,e代表稜數),這是多面體的尤拉公式。

1、面數和頂點數間的關係:f=v/2+2

2、稜數和頂點數間的關係:e=v+v/2=3v/23、稜數和麵數間的關係:e=3f-6

在任何一個規則球面地圖上,用 r記區域個 數 ,v記頂點個數 ,e記邊界個數 ,則 r+ v- e= 2,這就是尤拉定理。

多面體尤拉定理是指對於簡單多面體,簡單多面體的頂點數v、稜數e及面數f間有關係有著名的尤拉公式:v-e+f=2。

8樓:楊老師初中數學課堂

稜柱的頂點數、面數、稜數之間的關係

一個多面體的頂點數,稜數和麵數有什麼關係

9樓:

尤拉定理(尤拉公式) v + f-e = 2 (簡單多面體的頂點數 v,稜數 e和麵數 f)。

尤拉公式左邊的代數式v-e+f在數學上叫做尤拉示性數(也叫尤拉特徵)。具體來說,就是頂點數v減去稜數e再加上面數f,是確定的值2,即v-e+f=2。

示性的意思就是給出這個圖形所具有的不變性質。我們知道,對那五種正多面體,它們的v、e、f都不完全相同,但示性數v-e+f總等於2。不只這五種正多面體,其他一切凸多面體也都具有這一示性數。

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證明方法:

從多面體去掉一面,通過把去掉的面的邊互相拉遠,把所有剩下的面變成點和曲線的平面網路。不失一般性,可以假設變形的邊繼續保持為直線段。

正常的面不再是正常的多邊形即使開始的時候它們是正常的。但是,點,邊和麵的個數保持不變,和給定多面體的一樣(移去的面對應網路的外部。)

重複一系列可以簡化網路卻不改變其尤拉數(也是尤拉示性數)的額外變換。

1、若有一個多邊形面有3條邊以上,我們劃一個對角線。這增加一條邊和一個面。繼續增加邊直到所有面都是三角形。

2、除掉只有一條邊和外部相鄰的三角形。這把邊和麵的個數各減一而保持頂點數不變。

3、(逐個)除去所有和網路外部共享兩條邊的三角形。這會減少一個頂點、兩條邊和一個面。重複使用第2步和第3步直到只剩一個三角形。

對於一個三角形f=2,e=3,v=3,所以f-e+v=2。

10樓:紫雲辰

一個凸多面體的頂點數+面數-稜數=2

11樓:黎瞾豐

多面體的頂點個數=面數×2-4;

多面體的稜的條數=面數×3-6

同時三者滿足:稜的條數-頂點個數+2=面的個數

頂點的個數,稜和麵的個數有什麼關係

12樓:熟姆子資園

有關多面體點稜面的尤拉公式:

v+f-e=2

v是多面體的頂點個數,f是多面體的面數,e是多面體的稜的條數.

一個多面體的頂點數,稜數和麵數之間有什麼關係

13樓:菁琗

若用f表示一個正多面體的面數,e表示稜數,v表示頂點數,則有f+v-e=2。

為了方便記憶,有個口訣「加兩頭減中間」,因為幾何最基本的概念是點線面,這個公式是頂點加面減稜

多面體的頂點數,稜數和麵數有什麼關係

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