Twierdzenie Eulera o wielościanach

Prawdziwe jest następujące twierdzenie o wielościanach (zwykłych, wypukłych):

Jeśli \(S\) oznacza liczbę ścian, \(W\) liczbę wierzchołków, a \(K\) liczbę krawędzi, to zachodzi \(W + S = K +2\).

Tożsamość tą nazywamy wzorem Eulera dla wielościanów.

 

Dowód wymaga odrobinę gimnaztyki umysłu - wyobraźmy sobie wielościan, którego jedną ze ścian odrzucamy, by następnie rozciągnąć go i rozłożyć na płaszczyźnie. Teraz traktować go możemy jako grupę wielokątów o wspólnych bokach.

Skorzystamy z indukcji. 

Jeśli taki wielokąt ograniczymy do jednej ściany, będziemy mieć \(S=1\), zaś \(W = K\), możemy więc zapisać \(W + S = K+1\).

Dołączenie kolejnej ściany zwiększy liczbę ścian o \(1\), a liczbę wierzchołków o jeden mniej niż liczbę krawędzi, zatem obie strony równości wzrosną o tyle samo. Kontynuując to rozumowanie dochodzimy do wniosku, że równość będzie zawsze prawdziwa.

Na koniec dołączmy odrzuconą początkowo ścianą, tworząc znów wielościan - jej dołączenie spowoduje domknięcie wielokąta, a wzór będzie miał postać \(W + S = K +2\), co było do udowodnienia.

Polecamy również:

  • Bryły podobne

    Dwie bryły są podobne jeśli odległości między punktami jednej są proporcjonalne do odległości między odpowiednimi punktami drugiej. Więcej »

  • Bryły wpisane w kulę

    Niektóre bryły można wpisać w kulę, co pozwala na formułowanie pewnych tożsamości lub twierdzeń. Więcej »

  • Bryły opisane na kuli

    Niektóre bryły mogą być opisane na kuli, co pociąga za sobą pewne interesujące właściwości. Więcej »

  • Kąt dwuścienny

    Kątem dwuściennym nazywamy - jak wskazuje sama nazwa - kąt między dwoma (sąsiadującymi ze sobą) ścianami... Więcej »

  • Przekroje

    Przekrojem poprzecznym lub po prostu przekrojem nazywamy figurę dwuwymiarową powstałą poprzez przecięcie bryły płaszczyzną... Więcej »

Komentarze (0)
Wynik działania 3 + 1 =
Ostatnio komentowane
cycki lubie
• 2025-03-05 14:35:07
bardzo to działanie łatwe
• 2025-03-03 13:00:02
Jest nad czym myśleć. PEŁEN POZYTYW.
• 2025-03-02 12:32:53
pozdro mika
• 2025-02-24 20:08:01
dzięki
• 2025-02-24 09:56:27