正的多面体 为什么正多面体只有5种

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 。
【正的多面体 为什么正多面体只有5种】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 。

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