急求 多面体欧拉公式的发现?欧拉怎么发现欧拉公式的

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/06 02:18:28
多面体欧拉定理的发现

欧拉是怎么发现欧拉公式:
简单多面体的顶点数V、面数F及棱数E间有关系
V+F-E=2
的?
我问的是:
欧拉是怎么发现欧拉公式的?

拓扑学里的欧拉公式:
V+F-E=X(P),V是多面体P的顶点个数,F是多面体P的面数,E是多面体P的棱的条数,X(P)是多面体P的欧拉示性数。
如果P可以同胚于一个球面(可以通俗地理解为能吹胀而绷在一个球面上),那么X(P)=2,如果P同胚于一个接有h个环柄的球面,那么X(P)=2-2h。
X(P)叫做P的欧拉示性数,是拓扑不变量,就是无论再怎么经过拓扑变形也不会改变的量,是拓扑学研究的范围。
发现历程:
经历了2000多年的思索与努力,“非欧几何”的产生的确是“数学中一步真正的进
展”,把已有的理论——欧几里得几何学,从更高、更深的角度去理解,而把那些陈旧
的思想——试图用其他公设、公理及定理来证明第五公设的一切做法“抛到一边”。

在中学数学课程中,还有一门叫“三角”。这门课程,主要讨论六个三角函数的相互关系及计算。人类对三角学的研究可以追溯到公元1~2世纪。当时的天文学研究,已经为三角学奠定了基础,例如已经有了类似于正弦及正弦的表等。经过了几百年的努力,到9~10世纪,三角函数的研究已系统化,到了13世纪,球面三角也基本完成。因此,现在中学学习的“三角学”,其内容基本上在千年前就形成了。
人们从更高、更深的角度来认识“三角学”,是由于复数的引入。人们对复数的思
考由来已久,例如对方程x2+1=0的根的思考,但人们认真地将虚数=i引入数学则是16世
纪的事了。之后欧拉建立了著名的欧拉公式:eiθ=cosθ+isinθ,使得三角学中的问题
都可以化归为复数来讨论,于是三角学中一大批问题得以轻松地解决。有了复数与欧拉
公式,使人们对三角学的已有理论的理解更为深刻,并可以把一些原始的、复杂的处理
三角学的方法与工 具“抛到一边”。

用拓朴学方法证明欧拉公式
尝欧拉公式:对于任意多面体(即各面都是平面多边形并且没有洞的立体),假 设F,E和V分别表示面,棱(或边),角(或顶)的个数,那么
F-E+V=2。试一下用拓朴学方法证明关于多面体的面、棱、顶点数的欧拉公式。

证明 :

(1)把多面体(图中①)看成表面