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为何正多面体如此之少 多面体都是凸多面体吗

为什么正多面体多只到“正二十面体”

另外一个角度的通俗解答(好理解,但证明不严格):

为何正多面体如此之少 多面体都是凸多面体吗为何正多面体如此之少 多面体都是凸多面体吗


为何正多面体如此之少 多面体都是凸多面体吗


设正多面体的每个面是正n边形,每个顶点是m条棱,即相邻m个n边形。

正n边形的顶角角度为180(n-2)/n,

正多面体每个顶点可能的角度之和为m×180(n-2)/n<360°,(=360°将成为一个平面),

因为m、n均一定≥3,

正3边形,顶角为60°,由其构成正多面体每个顶点可能的m为3、4、5,

正4边形,顶角为90°,由其构成正多面体每个顶点可能的m为3,

正5边形,顶角为108°,由其构成正多面体每个顶点可能的m为3,

正6边形,顶角为120°,不可能有由正n边形(n≥6)构成正多面体,

综上所述,正多面体构成的可能性只有以上5种。

n m 类型

3 3 正四面体

3 4 正八面体

3 5 正二十面体

4 3 正六面体

5 3 正十二面体

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,而没有更多。

为什么正多面体多只有20个面?

另外一个角度的通俗解答(好理解,但证明不严格):

设正多面体的每个面是正n边形,每个顶点是m条棱,即相邻m个n边形。

正n边形的顶角角度为180(n-2)/n,

正多面体每个顶点可能的角度之和为m×180(n-2)/n<360°,(=360°将成为一个平面),

因为m、n均一定≥3,

正3边形,顶角为60°,由其构成正多面体每个顶点可能的m为3、4、5,

正4边形,顶角为90°,由其构成正多面体每个顶点可能的m为3,

正5边形,顶角为108°,由其构成正多面体每个顶点可能的m为3,

正6边形,顶角为120°,不可能有由正n边形(n≥6)构成正多面体,

综上所述,正多面体构成的可能性只有以上5种。

n m 类型

3 3 正四面体

3 4 正八面体

3 5 正二十面体

4 3 正六面体

5 3 正十二面体

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

多面体至少几个面

多面体至少有4个面。

正多面体的种数很少。多面体可以有无数,但正多面体只有正四面体、正六面体、正八面体、正十二面矗、正二十面体五种。其中面数少的是正四面体,面数多的是正二十面体。有些化学元素的结晶体呈正多面体的形状,如食盐的结晶体是正六面体,明矾的结晶体是正八面体。

古希腊的毕达哥拉斯学派曾对五种小多面体作过专门研究,并将研究成果拿到柏拉顿学校。故而,西方数学界也将这五种正多面体称为柏拉顿立体。

多面体是指四个或四个以上多边形所围成的立体。 它有三个相关的定义,在传统意义上,它是一个三维的多胞形,而在更新的意义上它是任何维度的多胞形的有界或推广。将后者进一步一般化,就得到拓扑多面体。由若干个平面多边形围成的几何体叫做多面体。

围成多面体的多边形叫做多面体的面。两个面的公共边叫做多面体的棱。若干条棱的公共顶点叫做多面体的顶点。把多面体的任何一个面伸展,如果其他各面都在这个平面的同侧,就称这个多面体为凸多面体。

多面体至少有4个面。多面体依面数分别叫做四面体、五面体、六面体等等。把一个多面体的面数记作F,顶点数记作V,棱数记作E,则F、E、V满足如下关系:F+V=E+2。

为什么正多面体只有5种 正多面体只有5种证明

1、证明: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。

2、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。

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。

4、同理n=3,m也只能是3,4,5,所以n m 类型,3 3 正四面体,4 3 正六面体,3 4 正八面体,5 3 正十二面体,3 5 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。

为什么世界上只有5种正多面体

证明如下:设正多面体每个顶点有m条棱,每个面都是正n边形,多面体的顶点数是V,面数是F,棱数是E。因为两个相邻面有一公共棱,所以

因为两个相邻顶点有一公共棱,所以

又因多面体的Euler定理,得V+F-E=2,从上面三式可得

要使得上面的式子成立,必须满足2m+2n-mn>0,即1/m+1/n>1/2。因为m≥3,所以

于是n<6。

当n=3时,m<6,所以m能取的值是3、4、5;

当n=4时,m<4,所以m能取的值是3;

当n=5时,m<10/3,所以m能取的值是3。

当n=3,m=3时,V=4,F=4,E=6;当n=3,m=4时,V=6,F=8,E=12;当n=3,m=5时,V=12,F=20,E=30;当n=4,m=3时,V=8,F=6,E=12;当n=5,m=3时,V=20,F=12,E=30;所以正多面体只有上述五种。

正多面体所谓正多面体,是指多面体的各个面都是全等的正多边形,并且各个多面角都是全等的多面角。例如,正四面体(即正棱锥体)的四个面都是全等的三角形,每个顶点有一个三面角,共有三个三面角,可以完全重合,也就是说它们是全等的。

正多面体的种数很少。多面体可以有无数,但正多面体只有正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体、正二十面体五种。其中面数少的是正四面体,面数多的是正二十面体。有些化学元素的结晶体呈正多面体的形状,如食盐的结晶体是正六面体,明矾的结晶体是正八面体。

古希腊的毕达哥拉斯学派曾对五种小多面体作过专门研究,并将研究成果拿到柏拉顿学校。故而,西方数学界也将这五种正多面体称为柏拉顿立体。

扩展资料:

判断正多面体的依据有三条:

1、正多面体的面由正多边形构成

2、正多面体的各个顶角相等

3、正多面体的各条棱长都相等

这三个条件都必须同时满足,否则就不是正多面体,比如五角十二面体,虽然和正十二面体一样是由十二个五角形围成的,但是由于它的各个顶角并不相等因此不是正多面体。

正多边形都是轴对称图形,正偶数边形既是轴对称图形又是中心对称图形 如果 n 是偶数,则这些轴线中有一半经过相对的顶点,另外一半经过相对边的中点。如果 n 是奇数,则所有的轴线都是经过一个顶点以及其相对边的中心。

例如:正多边形的周长与它的外接圆的直径的比值,与直径长短无关。古代数学家正是利用这一性质,逐次倍增正多边形的边数,使正多边形的周长趋近它的外接圆的周长,从而求得了圆周率的近似值。

太简单了 考虑能够构成正多面体的正多边形只有 三角形、正方形、正五边形 因为从一个顶点至少向外发3条楞,也即正多边形顶角小于120度 这样一个顶点处就有五种情况: 三个正三角形(正四面体) 四个正三角形(正八面体) 五个正三角形(正二十面体) 三个正方形(立方体) 三个正五边形(正十二面体)

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为什么世界上只有5种正多面体

太简单了

考虑能够构成正多面体的正多边形只有

三角形、正方形、正五边形

因为从一个顶点至少向外发3条楞,也即正多边形顶角小于120度

这样一个顶点处就有五种情况:

三个正三角形(正四面体)

四个正三角形(正八面体)

五个正三角形(正二十面体)

三个正方形(立方体)

三个正五边形(正十二面体)

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