任意一个多面体,例如正六面体,假定它的面是用橡胶薄膜做成的。如果充以气体,那么它就会连续(不破裂)变形,最后可变为一个球面。像这样,表面连续变形,可变为球面的多面体叫做简单多面体。
简单多面体的顶点数V、棱数E及面数F有关系V F-E=2。这就是欧拉公式。
记忆时,可记为“1(点即为一个点) 3(面由不共线三个点确定)-2(线由两个点确定)=2”,即“点 面-线=2”。
多面体至少有4个面、有6条棱、4个顶点。
下面给出欧拉公式的证明。
证明: 设多面体的各面为ni边形(i=1,2,3…,F)。由于多面体的每一条棱都只属于两个面多边形,故有
又由内角和定理得,多面体所有面角的总和为