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四个或四个以上多边形所围成的立体。 |
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由几个平面构成的图形或立体 |
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多面体是指四个或四个以上多边形所围成的立体。 它有三个相关的定义,在传统意义上,它是一个三维的多胞形,而在更新的意义上它是任何维度的多胞形的有界或无界推广。将后者进一步一般化,就得到拓扑多面体。
定义及特征
由若干个多边形所围成的几何体,叫做多面体。围成多面体的各个多边形叫做多面体的面,两个面的公共边叫做多面体的棱,若干个面的公共顶点叫做多面体的顶点。
面与面之间仅在棱处有公共点,且没有任何两个面在同一平面上。
一个多面体至少有四个面。
经典多面体
在经典意义上,一个多面体(polyhedron) (英语词来自希腊语 πολυεδρον,poly-,就是词根πολυς, 代表"多", + -edron,来自εδρον,代表"基底","座",或者"面")是一个三维形体,它由有限个多边形面组成,每个面都是某个平面的一部分,面相交于边,每条边是直线段,而边交于点,称为顶点。立方体,棱锥和棱柱都是多面体的例子。多面体包住三维空间的一块有界体积;有时内部的体也视为多面体的一部分。一个多面体是多边形的三维对应。多边形,多面体和更高维的对应物的一般术语是多胞体。 |
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由若干个多边形所围成的几何体,叫做多面体。围成多面体的各个多边形叫做多面体的面,两个面的公共边叫做多面体的棱,若干个面的公共顶点叫做多面体的顶点。
面与面之间仅在棱处有公共点,且没有任何两个面在同一平面上。
一个多面体至少有四个面。 |
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在经典意义上,一个多面体(polyhedron) (英语词来自希腊语 πολυεδρον,poly-,就是词根πολυς, 代表"多", + -edron,来自εδρον,代表"基底","座",或者"面")是一个三维形体,它由有限个多边形面组成,每个面都是某个平面的一部分,面相交于边,每条边是直线段,而边交于点,称为顶点。立方体,棱锥和棱柱都是多面体的例子。多面体包住三维空间的一块有界体积;有时内部的体也视为多面体的一部分。一个多面体是多边形的三维对应。多边形,多面体和更高维的对应物的一般术语是多胞体。 |
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所谓正多面体,是指多面体的各个面都是全等的正多边形,并且各个多面角都是全等的多面角。例如,正四面体(即正棱锥体)的四个面都是全等的三角形,每个顶点有一个三面角,共有三个三面角,可以完全重合,也就是说它们是全等的。
正多面体的种数很少。多面体可以有无数,但正多面体只有正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体、正二十面体五种。其中面数最少的是正四面体,面数最多的是正二十面体。有些化学元素的结晶体呈正多面体的形状,如食盐的结晶体是正六面体,明矾的结晶体是正八面体。
古希腊的毕达哥拉斯学派曾对五种小多面体作过专门研究,并将研究成果拿到柏拉顿学校教授。故而,西方数学界也将这五种正多面体称为柏拉顿立体。
类型 面数 棱数 顶点数 每面边数 每顶点棱数
正4面体 4 6 4 3 3
正6面体 6 12 8 4 3
正8面体 8 12 6 3 4
正12面体 12 30 20 5 3
正20面体 20 30 12 3 5 |
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duomianti
多面体
polyhedron
有限个平面多边形,如果其中的每一多边形的每一边至多能当作两个多边形的边,并且对分属于其中不同多边形的两个顶,总存在连结它们的以其中的一些边为各段的折线,那么这有限个平面多边形连同它们内部点的总体,叫做一个多面面。构成一个多面面的各个多边形的顶和边,分别叫做多面面的顶和棱;多边形的本身连同内部的点,叫做多面面的面。如果多面面的棱是两个面的边,这样的棱叫做多面面的内棱。如果多面面的棱只是一个面的边,这样的棱叫做多面面的界棱。如果多面面的所有的棱都是它的内棱,这样的多面面叫做多面体;这样的多面面的顶、棱、面分别叫做多面体的顶、棱、面。多面体按面数分类,可分为四面体、五面体、六面体,等等。
如果多面体符合以下各条件,就叫做简单多面体:①各面都是简单多边形的面;②棱与棱之间、棱与面的内部,都没有公共点;③顶不是任何面或棱的内点;④共有一顶的各面角构成以这个顶为顶的多面角。
如果按简单多面体的每面所在的平面而言,其余所有各面都在这平面的同侧,这样的多面体叫做凸多面体。
每个简单多面体都将空间分成两个域(若尔当定理)。如果是凸多面体,其中一域是凸的,另一域是凹的;如果简单多面体是凹的,两个域都是凹的,但其中有且仅有一个域能包含某平面(因而也包含某直线)全部。这个域叫做多面体的外部,另一域叫做多面体的内部。对凸多面体而言,凸域是内部,凹域是外部。
任何凸多面体的顶数□与面数□的和都较棱数□多2,即□+□-□=2。这就是欧拉定理。
(钟善基)
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- n.: polyhedra, polyhedron
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