空间欧拉公式
V F-E=X(P),v是多面体P的顶点数,F是多面体P的面数,E是多面体P的边数,X(P)是多面体P的欧拉特征。
X(P)=2如果P能同胚于一个球面(可以理解为在球面上膨胀拉伸),X(P)=2-2h如果P同胚于一个有h个环柄的球面。
X(P),称为P的欧拉特征,是一个拓扑不变量,即无论如何经历拓扑形变都不会改变的量,这是拓扑研究的范围。
在多面体:中的应用
简单多面体的顶点数v、面数f和边数e之间存在关系
V F-E=2
这个公式叫做欧拉公式。该公式描述了简单多面体的顶点数、面数和边数的唯一规律。
平面欧拉公式
V F-E=X(P),其中v是图P的不动点个数,F是图P中的区域个数,E是图的边数。
在非简单多面体中,欧几里得公式的形式是:
V-E F-H=2(C-G)
其中h指平面上的不完全数,c指独立多面体数,g指穿透多面体数。
证明
(1)将多面体(图中的)视为具有薄橡胶表面的空心实体。
(2)通过去掉多面体的一个面,可以在平面上完全展开,在平面上得到一条直线,如图。假设F ‘、E ‘和V ‘分别表示这个平面图的(简单)多边形、边和顶点的个数,我们只需要证明F’-E’ V’=1。
(3)对于这个平面图形,进行三角形分割,也就是说,将对角线依次引入到不是三角形的多边形中,直到变成一些三角形,如图中所示。每引入一条对角线,F ‘和E ‘增加1,V ‘不变,所以F’-E’ V ‘不变。因此,当完全分成三角形时,F’-E’ V ‘的值保持不变。有些三角形在平面图形的边界上有一边或两边。
(4)如果一个三角形在边界上有一条边,如图4中的ABC,则去掉这个三角形不属于其他三角形的边,即AC,从而去掉ABC。这样,F ‘和E ‘各减1,V ‘不变,所以F’-E’ V ‘也不变。
(5)如果一个三角形在边界上有两条边,如图5中的DEF,则去掉这个三角形不属于其他三角形的边,即DF和EF,从而去掉DEF。这样,F ‘减1,E ‘减2,V ‘减1,所以F’-E’ V ‘不变。
(6)继续这样,直到只剩下一个三角形,如图。此时F’=1,E’=3,V’=3,所以F’-E’ V’=1-3 3=1。
(7)因为原来的图形是连在一起的,中间引入的变化并没有破坏这个事实,最后图形还是连在一起的,所以最后不会像图中那样向外分散成三角形。
(8)如果看起来像图中的8,我们可以去掉其中一个三角形,即一个三角形,三条边,两个顶点。所以F’-E’ V ‘保持不变。
即F’-E’ V’=1
成立,所以欧拉公式:
F-E V=2
领证。
初等数论和欧拉公式
欧拉函数:(n)是所有小于N的正整数中与N互质的整数个数,N为正整数。欧拉公式欧拉证明了以下公式:
如果n的标准素分解公式是P1 a1 * p2 a2 *.* pm am,全PJ (j=1,2,m)是质数,它们彼此不相等。有
(n)=n(1-1/P1)(1-1/p2)……(1-1/pm)
可以用包含排除原理来证明。
质量解决方案
欧拉公式
有四个欧拉公式
(1)分数:
a^r/(a-b)(a-c(b^r/(b-c)(b-a)c^r/(c-a)(c-b)
当r=0,1时,公式的值为0
当r=2时,该值为1
r=3时,值为A B C。
(2)复数
当e i=cos isin时,我们得到:
sin=(e^i-e^-i)/2i
cos=(e^i e^-i)/2
这个函数连接了两个完全不同的函数——指数函数和三角函数,在数学上被称为“桥梁”。
当=时,变成E I 1=0,连接了数学中最重要的E,I,,1,0。
(3)三角形
设r为三角形外接圆的半径,r为内切圆的半径,d为外中心到内中心的距离,则:
d^2=R^2-2Rr
(4)多面体
设v为顶点数,e为边数,f为面数,那么
v-e f=2-2p
p是亏格,2-2p是欧拉特征,例如
p=0的多面体称为第零多面体
p=1的多面体称为第一类多面体
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2017-09-28
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