1樓:暴走愛影視
僅有五種正多面體,即是正四面體、正六面體、正八面體、正十二面體和正二十面體。
所謂正多面體,當然要首先保證它是一個多面體,而它的特殊之處就在於它的每一個面都是正多邊形,而且各個面的正多邊形都是全等的。
也就是說,將正多面體的各個面剪下來,它們可以完全重合。所以雖然多面體很多,可是正多面體卻很少,僅有五個。
正四面體是由四個全等的等邊三角形組成的;正六面體是由六個全等的正方形組成的;正八面體是由八個全等的等邊三角形組成的;正十二面體是由十二個全等的正五邊形組成的;正二十面體是由二十個全等的等邊三角形組成的。
2樓:匿名使用者
正多面體的種數很少。多面體可以有無數,但正多面體只有正四面體、正六面體、正八面體、正十二面體、正二十面體五種。
證明頂點數v,面數f,稜數e
設正多面體的每個面是正n邊形,每個頂點有m條稜。稜數e應是面數f與n的積的一半(每兩面共用一條稜),即
nf=2e -------------- ①
同時,e應是頂點數v與m的積的一半,即
mv=2e -------------- ②
由①、②,得
f=2e/n, v=2e/m,
代入尤拉公式v+f-e=2,
有2e/m+2e/n-e=2
整理後,得1/m+1/n=1/2+1/e.
由於e是正整數,所以1/e>0。因此
1/m+1/n>1/2 -------------- ③
說明m,n不能同時大於3,否則③不成立。另一方面,由於m和n的意義(正多面體一個頂點處的稜數與多邊形的邊數)知,m≥3且n≥3。因此m和n至少有一個等於3
當m=3時,因為1/n>1/2-1/3=1/6,n又是正整數,所以n只能是3,4,5
同理n=3,m也只能是3,4,5
所以有以下幾種情況:
n m 型別
3 3 正四面體
4 3 正六面體
3 4 正八面體
5 3 正十二面體
3 5 正二十面體
由於上述5種多面體確實可以用幾何方法作出,而不可能有其他種類的正多面體
所以正多面體只有5種
為什麼正多面體只有五種?
3樓:匿名使用者
設正多面體的每個面是正n邊行,每個頂點是m條稜,於是,稜數e應是f(面數)與n的積的一半,即
nf=2e -------------- 1式
同時,e應是v(頂點數)與m的積的一半,即
mv=2e -------------- 2式
由1式、2式,得
f=2e/n, v=2e/m,
代入尤拉公式
v+f-e=2,
有 2e/m+2e/n-e=2
整理後,得1/m+1/n=1/2+1/e.
由於e是正整數,所以1/e>0。因此
1/m+1/n>1/2 -------------- 3式
3式說明m,n不能同是大於3,否則3式不成立。另一方面,由於m和n的意義(正多面體一個頂點處的稜數與多邊形的邊數)知,m>=3且n>=3。因此m和n至少有一個等於3
當m=3時,因為1/n>1/2-1/3=1/6,n又是正整數,所以n只能是3,4,5
同理n=3,m也只能是3,4,5
所以 n m 型別
3 3 正四面體
4 3 正六面體
3 4 正八面體
5 3 正十二面體
3 5 正二十面體
由於上述5種多面體確實可以用幾何方法作出,而不可能有其他種類的正多面體
所以正多面體只有5種
4樓:匿名使用者
這個問題如果要證明的話可能需要高等拓撲學的知識,不過我想除非有意研究,否則沒人會想去看那麼複雜的證明的。簡單來說,就是隻有這五種多邊形才能在空間中組成一個自洽的多面體,其他的都沒有辦法自洽。
5樓:匿名使用者
另外一個角度的通俗解答(好理解,但證明不嚴格):
設正多面體的每個面是正n邊形,每個頂點是m條稜,即相鄰m個n邊形。
正n邊形的頂角角度為180(n-2)/n,正多面體每個頂點可能的角度之和為m×180(n-2)/n<360°,(=360°將成為一個平面),
因為m、n均一定≥3,
正3邊形,頂角為60°,由其構成正多面體每個頂點可能的m為3、4、5,
正4邊形,頂角為90°,由其構成正多面體每個頂點可能的m為3,正5邊形,頂角為108°,由其構成正多面體每個頂點可能的m為3,正6邊形,頂角為120°,不可能有由正n邊形(n≥6)構成正多面體,綜上所述,正多面體構成的可能性只有以上5種。
n m 型別
3 3 正四面體
3 4 正八面體
3 5 正二十面體
4 3 正六面體
5 3 正十二面體
由於上述5種多面體確實可以用幾何方法作出,而不可能有其他種類的正多面體
所以正多面體只有5種,而沒有更多。
為什麼世界上只有5種正多面體
6樓:夢色十年
設正多面體的每個面是正n邊行,每個頂點是m條稜,於是,稜數e應是f(面數)與n的積的一半,即:
nf=2e -------------- 1式
同時,e應是v(頂點數)與m的積的一半,即
mv=2e -------------- 2式
由1式、2式,得
f=2e/n, v=2e/m,
代入尤拉公式
v+f-e=2,
有2e/m+2e/n-e=2
整理後,得1/m+1/n=1/2+1/e.
由於e是正整數,所以1/e>0。因此
1/m+1/n>1/2 -------------- 3式
3式說明m,n不能同是大於3,否則3式不成立。另一方面,由於m和n的意義(正多面體一個頂點處的稜數與多邊形的邊數)知,m>=3且n>=3。因此m和n至少有一個等於3
當m=3時,因為1/n>1/2-1/3=1/6,n又是正整數,所以n只能是3,4,5
同理n=3,m也只能是3,4,5
所以n m 型別
3 3 正四面體
4 3 正六面體
3 4 正八面體
5 3 正十二面體
3 5 正二十面體
由於上述5種多面體確實可以用幾何方法作出,而不可能有其他種類的正多面體
所以正多面體只有5種
7樓:我是一個麻瓜啊
證明如下:設正多面體每個頂點有m條稜,每個面都是正n邊形,多面體的頂點數是v,面數是f,稜數是e。因為兩個相鄰面有一公共稜,所以
因為兩個相鄰頂點有一公共稜,所以
又因多面體的euler定理,得v+f-e=2,從上面三式可得
要使得上面的式子成立,必須滿足2m+2n-mn>0,即1/m+1/n>1/2。因為m≥3,所以
於是n<6。
當n=3時,m<6,所以m能取的值是3、4、5;
當n=4時,m<4,所以m能取的值是3;
當n=5時,m<10/3,所以m能取的值是3。
當n=3,m=3時,v=4,f=4,e=6;當n=3,m=4時,v=6,f=8,e=12;當n=3,m=5時,v=12,f=20,e=30;當n=4,m=3時,v=8,f=6,e=12;當n=5,m=3時,v=20,f=12,e=30;所以正多面體只有上述五種。
正多面體 所謂正多面體,是指多面體的各個面都是全等的正多邊形,並且各個多面角都是全等的多面角。例如,正四面體(即正稜錐體)的四個面都是全等的三角形,每個頂點有一個三面角,共有三個三面角,可以完全重合,也就是說它們是全等的。
正多面體的種數很少。多面體可以有無數,但正多面體只有正四面體、正六面體、正八面體、正十二面體、正二十面體五種。其中面數最少的是正四面體,面數最多的是正二十面體。
有些化學元素的結晶體呈正多面體的形狀,如食鹽的結晶體是正六面體,明礬的結晶體是正八面體。
古希臘的畢達哥拉斯學派曾對五種小多面體作過專門研究,並將研究成果拿到柏拉頓學校教授。故而,西方數學界也將這五種正多面體稱為柏拉頓立體。
8樓:鬧鬧
太簡單了 考慮能夠構成正多面體的正多邊形只有 三角形、正方形、正五邊形 因為從一個頂點至少向外發3條楞,也即正多邊形頂角小於120度 這樣一個頂點處就有五種情況: 三個正三角形(正四面體) 四個正三角形(正八面體) 五個正三角形(正二十面體) 三個正方形(立方體) 三個正五邊形(正十二面體)
麻煩採納,謝謝!
為什麼只有五種正多面體?
9樓:匿名使用者
根據多面體尤拉公式計算只有五種,即簡單多面體的頂點數v、面數f及稜數e間有關係v+f-e=2。
如果不是立方體那麼它有兩個面合成一個面了,就不是所有面都全等了~
10樓:匿名使用者
正多面體的定義:
所謂正多面體,是指多面體的各個面都是全等的正多邊形,並且各個多面角都是全等的多面角。例如,正四面體(即正稜錐體)的四個面都是全等的三角形,每個頂點有一個三面角,共有四個三面角,可以完全重合,也就是說它們是全等的。
正多面體的種數很少。多面體可以有無數,但正多面體只有正四面體、正六面體、正八面體、正十二面體、正二十面體五種。其中面數最少的是正四面體,面數最多的是正二十面體。
有些化學元素的結晶體呈正多面體的形狀,如食鹽的結晶體是正六面體,明礬的結晶體是正八面體。
古希臘的畢達哥拉斯學派曾對五種小多面體作過專門研究,並將研究成果拿到柏拉頓學校教授。故而,西方數學界也將這五種正多面體稱為柏拉頓立體。
型別 面數 稜數 頂點數 每面邊數 每頂點稜數正4面體 4 6 4 3 3
正6面體 6 12 8 4 3
正8面體 8 12 6 3 4
正12面體 12 30 20 5 3
正20面體 20 30 12 3 5
為什麼正多面體只有5種?有沒有更加直觀易懂的解釋
11樓:匿名使用者
設正多面體的每個面是正n邊行,每個頂點是m條稜,於是,稜數e應是f(面數)與n的積的一半,即
nf=2e -------------- 1式
同時,e應是v(頂點數)與m的積的一半,即
mv=2e -------------- 2式
由1式、2式,得
f=2e/n, v=2e/m,
代入尤拉公式
v+f-e=2,
有 2e/m+2e/n-e=2
整理後,得1/m+1/n=1/2+1/e.
由於e是正整數,所以1/e>0。因此
1/m+1/n>1/2 -------------- 3式
3式說明m,n不能同是大於3,否則3式不成立。另一方面,由於m和n的意義(正多面體一個頂點處的稜數與多邊形的邊數)知,m>=3且n>=3。因此m和n至少有一個等於3
當m=3時,因為1/n>1/2-1/3=1/6,n又是正整數,所以n只能是3,4,5
同理n=3,m也只能是3,4,5
所以 n m 型別
3 3 正四面體
4 3 正六面體
3 4 正八面體
5 3 正十二面體
3 5 正二十面體
由於上述5種多面體確實可以用幾何方法作出,而不可能有其他種類的正多面體
所以正多面體只有5種
人為什麼有很多面
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