Почему правильных многоугольников сколько угодно, а многогранников всего пять?



Виды правильных многогранников

Автор Niemand задал вопрос в разделе Естественные науки

Почему правильных многоугольников сколько угодно, а правильных многогранников всего пять? и получил лучший ответ

Ответ от Анатолий[гуру]
Правильных многоугольников бесконечно много: на плоскости равные стороны и углы замыкаются при любом числе сторон от трёх и выше.
У многогранника вершина должна быть объёмным углом: минимум три равные грани, и сумма их плоских углов меньше 360°.
Треугольник даёт угол 60°, поэтому у вершины может быть 3, 4 или 5 граней: тетраэдр, октаэдр, икосаэдр.
Квадрат даёт 90°, поэтому только 3: куб.
Пятиугольник даёт 108°, тоже только 3: додекаэдр.
У шестиугольника уже 120°, три дают 360°, и тело не изгибается в объём.
Так выпуклых правильных многогранников пять; есть ещё четыре звёздчатых многогранника Кеплера — Пуансо.

Ответ от Ringo-chan[гуру]
доказательство этого факта простое. по определению: правильный многогранник составляется из правильных многоугольников в каждой вершине сходится одинаковое число ребер. чтобы построение было возможным сумма сходящихся в одной точке плоских углов должна быть строго меньше 2pi (иначе многогранный угол не сомкнется) и этих углов должны быть минимум 3 (иначе многогранный угол будет вырожденным)
.) треугольники. угол при вершине = pi/3. n*pi/3 < 2pi => n=3..5
.) квадраты. угол при вершине = pi/2. n*pi/2 < 2pi => n=3
.) пятиугольники. угол при вершине 3pi/5. n*3pi/5 < 2pi => n=3
для шестиугольников и выше тройной угол при вершине не меньше 2pi поэтому выше перечислены все (5) возможные случаи.
может быть ваш вопрос "почему" подразумевает желание получить объяснение на пальцах. можно сказать так: условие правильности для многранника ОКАЗАЛОСЬ существенно жестче чем для многоугольника

Ответ от Leonid[гуру]
Потому что мы живёт в трёхмерном мире. В четырёхмерном мире уже другие правила игры, и там число возможных вариантов становится другим.

Ответ от НАТАЛИ-Я[гуру]
Их всего четыре. Первые два были открыты И. Кеплером (1571 – 1630 гг.) , а два других были построены почти двести лет спустя французским математиком и механиком Луи Пуансо (1777 – 1859 гг.) . Именно поэтому правильные звездчатые многогранники получили название тел Кеплера – Пуансо. Что же они из себя представляют?
В работе «О многоугольниках и многогранниках» (1810 г. ) Луи Пуансо перечислил и описал все правильные звездчатые многогранники, поставил, но не решил вопрос о существовании правильных многогранников, число граней которых отлично от 4, 6, 8, 12, 20.
Отчет на этот вопрос был дан год спустя, в 1811 году, французским математиком Огюстом Луи Коши (1789 – 1857 гг. ) в работе «Исследование о многогранниках» . В ней доказывается, что не существует других правильных многогранников, кроме перечисленных Пуансо. Автор приходит к выводу, что правильные звездчатые многогранники получаются из выпуклых правильных многогранников путем продолжения их ребер или граней, исследуется вопрос, из каких именно правильных многогранников могут быть получены правильные звездчатые многогранники. Делается вывод о том, что тетраэдр, куб и октаэдр не имеют звездчатых форм, додекаэдр имеет три, а икосаэдр – одну звездчатую форму (это малый звездчатый додекаэдр, большой додекаэдр и большой икосаэдр).

Ответ от ВикиВопрос[гуру]
Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: Почему правильных многоугольников сколько угодно, а правильных многогранников всего пять?

Почему после летней грозы воздух становится свежим, приятным и дышится легко?
После летней грозы воздух становится по-настоящему чистым, и дышится легко благодаря сочетанию
подробнее...

Что значит цифра пять?
Цифра 5 имеет несколько значений в зависимости от контекста. В математике это условное обозначение
подробнее...

Почему говорят "на Украине", а не "в Украине"?
В русском языке употребление предлогов «в» и «на» с географическими названиями часто определяется
подробнее...

Почему человеку так необходимо самовыражаться?
Самовыражение является фундаментальной потребностью человека, поскольку через него формируется и
подробнее...

А сколько? Сколько волос у человека на голове?
В среднем на голове человека растет от 100 до 150 тысяч волос. Точное количество напрямую зависит
подробнее...
Правильный многогранник на Википедии
Посмотрите статью на википедии про Правильный многогранник
Правильный четырёхмерный многогранник на Википедии
Посмотрите статью на википедии про Правильный четырёхмерный многогранник
 

Ответить на вопрос:

Имя*

E-mail:*

Текст ответа:*
Проверочный код(введите 22):*