Методика изучения многогранников. Эйлерова характеристика многогранника. Правильные многогранники.




В действит.шк.уч-ках использ-ся след.Df многогр-ка.Это есть тело,граница кот.состоит из конеч.числа плоск.многоуг-ков.Само пон-е тела явл.достаточно сложным.Хотя наглядно мы его прекрасно представляем и что такое границы тела.Но Df пон-я тела и границы тела явл.сложным,и опираются на др.пон-я топологии,такие как внутр.и гранич.точки,границы те-ла,связность,огранич-ть и др.В уч-ках для общеоб.школы пон-е тела не явл.обязат-ным и не рассм-ся,а в уч-ках для проф.классов пон-е тела рассм-ся как обязат-ное.Для вве-дения пон-я многогр-ка введем пон-е тела и границы.Пусть Ф–простр.фигура,т.х0 простр-в фигуры Ф наз. внутренней,если вблизи этой точки нет точек,не принадлежащих фигуре Ф, т.е.сущ-ет шар с центром в т.х0, целиком принадлежащий фигуре Ф,т.у0 – наз-ся гра-нич.точкой фигуры Ф,если сколь угодно бли-зко от т.у0 сущ-ет точки,как Î фигуре Ф, так и Ï ей. Фигуру Ф будем называть открытой, если она состоит только из своих внутр.точек {х0}. Фигура, состоящая из всех граничных точек фигуры Ф наз. границей фигуры Ф или иначе границу фигуры наз. поверхностью Г(Ф) = Г. Замкнутая фигура – это такая фигура, кот.сост-т из внутр.точек и содержит границу.Напр,куб.Фигура Ф наз. связной, если " две ее точки можно соединить отрезком или ломаной целиком содержащимся в ней.

- связная фигура

- не связные фигуры

Фигура называется ограниченной, если $ шар, целиком содержащий эту фигуру.

Геометрическим телом (телом) называют пространственную фигуру, которая является ограниченной, связной и сдержит свою границу.

В школьных учебниках дается для каждого вида многогранника дается конструктивное определение (для призмы и пирамиды).

Многогранник Г В Р Г + В = Р
N – угольная пирамида N + 1 N+1 2n  
5 –ти уг пирамида        
N – угольная призма N+2 2n 3n  
N – угольная усечен пирамида N+2 2n 3n  
Доказательство: Предположим, что есть мног-к. Вырежем с его поверхности одну из граней и представим поверхность, сделанную из какой-то эластичной ткани. Растянем поверхность на плоскость и получим плоский многоугольник вместе с сетью вершин и ребер, при этом наше соотношение станет таким:
Вопрос: нельзя ли эту сеть свести к более простому виду? Проведем еще одну диагональ, тогда: 1) (Г + 1) + В – (Р – 1) = 1 (*) Г + В – Р = 1 Делаем вывод: проведение диагоналей в одной из областей не меняет соотношение, которое мы доказываем.
(Г – 1) + В – Р = 1

Г + В – Р = 1

 

Рассмотрим сеть, состоящую только из тр-ков.

ММИ:

1)Пусть n = 3, т.е. три треугольника

Г = 3 В = 4 Р = 6

Г + В – Р = 1

3 + 4 – 6 = 1

2)Пусть n = k – это соотн-е выполняется

Г + В – Р = 1

3)Теперь докажем, что вып-ся для n= k +1

а)Если соединим пару вершин

(Г + 1) + (В + 1) – (Р + 2) = 1

Т.к. аксиома индукции выполняется Þ наше соотношение выполняется, т.е. истинно и выражение, когда Г + В – Р = 2 Ч.т.д.

Th Эйлера в истории мат-ки наз.1-ой теоремой топологии

Топологией наз.раздел мат-ки, в кот.занимаются изучением свойств фигур,тел,пове-рхностей,не меняющихся при деформациях и допускающих " растяжение и сжатие. Такие св-ва фигур наз.топологическими. Соотн-е Эйлера как раз и является таким свойством. Т.о тория многогранников связана с топологией и теорией графов.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-27 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: