有幾種正多面體?為什麼只有這幾種呢

2022-08-30 13:01:48 字數 5590 閱讀 6203

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

不用這麼煩惱,這是很正常的.可以說沒有誰能作到表裡如一,即使是偉人也作不到.我知道你心理煩惱,我能夠理解,因為我也經常遇到這樣的煩惱,讓自己很難過.不過沒關係,你把這看作是一種自然的反映就好.不要強迫自己太多 很多時候人是要理解自己的 因為要面對不同的人,所以要有很多面。回答 先來劇透下 又是這類問...

窗和防盜網一體窗有幾種,什麼價位

不能適應這個社會的需要。因為傳統防盜網不僅影響市容景觀而且屬於資源的重複建設 傳統防盜網的連線體一旦掉落傷及過往行人 室內發生險情阻礙逃生 救火。另外囚籠般的居住環境,給視覺和心靈造成的壓抑感也不是業主所希望的。現在有一種新型複合鋁合金防盜窗,其主要特點是把傳統的防盜網和現在的玻璃鋁合金門窗的功能結...

水土不服有什麼科學依據,水土不服有哪幾種體現?

水土不服這樣的情況並不少見,是有一定的科學依據的。在我們機體正常的情況下,我們體內有正常菌群,機會致病菌。正常菌群就是正常寄居在宿主體內,對宿主無害而有利的無所謂群的總稱。正常菌落有營養作用 很多有益菌能幫助宿主 代謝 轉化 合成 宿主需要的物質。甚至有些沒有正常菌落 機體是不能合成的物質。正常菌群...