中学数学问题(简单几何体)请证明:正多面体只有正四面体,正六-查字典问答网
分类选择

来自方洪宾的问题

  中学数学问题(简单几何体)请证明:正多面体只有正四面体,正六面体,正八面体,正十二面体和正二十面体五种.

  中学数学问题(简单几何体)

  请证明:

  正多面体只有正四面体,正六面体,正八面体,正十二面体和正二十面体五种.

1回答
2020-01-23 10:36
我要回答
请先登录
何宝庆

  设正多面体的每个面是正n边行,每个顶点是m条棱,于是,棱数E应是F(面数)与n的积的一半,即

  Nf=2E--------------1式

  同时,E应是V(顶点数)与M的积的一半,即

  mV=2E--------------2式

  由1式、2式,得

  F=2E/n,V=2E/m,

  代入欧拉公式

  V+F-E=2,

  有

  2E/m+2E/n-E=2

  整理后,得1/m+1/n=1/2+1/E.

  由于E是正整数,所以1/E>0.因此

  1/m+1/n>1/2--------------3式

  3式说明m,n不能同是大于3,否则3式不成立.另一方面,由于m和n的意义(正多面体一个顶点处的棱数与多边形的边数)知,m>=3且n>=3.因此m和n至少有一个等于3

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

  同理n=3,m也只能是3,4,5

  所以

  nm类型

  33正四面体

  43正六面体

  34正八面体

  53正十二面体

  35正二十面体

  由于上述5种多面体确实可以用几何方法作出,而不可能有其他种类的正多面体

  所以正多面体只有5种

  参考资料:欧拉定理

2020-01-23 10:38:30

最新问答

推荐文章

猜你喜欢

附近的人在看

推荐阅读

拓展阅读

  • 大家都在看
  • 小编推荐
  • 猜你喜欢
  •