数学美的分类及其特征研究

数学是数量关系与空间形式的科学,不但有智育的功能,也有其美育的功能.数学美深深地感染着人们的心灵,激起人们对她的欣赏.本文分析数学美的类型和主要特征.一、简洁美爱因斯坦说过:"美,本质上终究是简单性."欧拉给出的公式:V-E+F=2,堪称"简单美"的典范.世间的多面体有多少?没有人能说清楚.但它们的顶点数V、棱数E、面数F,都必须服从欧拉给出的公式,一个如此简单的公式,概括     

数学的简洁美

数学不但具有智育的功能,也有其美育的功能,数学美深深地感染着人们的心灵,激起人们对她的欣赏.欧拉给出的公式:V-E F=2,堪称"简洁美"的典范.世间的多面体有多少,没有人能说清楚.但它们的顶点数V、棱数E、     

解析数学美

美,作为现实事物和现象、物质产品和精神产品、艺术作品等属性总和,具有匀称性、比例性、和谐,色彩变幻等特点。数学美的表现形式是多种多样的,数学美深深地感染着人们的心灵,激起人们对她的欣赏。下面从几个方面来欣赏数学美。一、简洁美爱因斯坦说过“:美,本质上终究是简单性。”他还认为,只有借助数学,才能达到简单性的美学准则。物理学家爱因斯坦的这种美学理论,在数学界也被多数人所认同。朴素,简单,是其外在形式。只有既朴实清秀,又底蕴深厚,才称得上至美。欧拉给出的公式:V-E F=2,堪称“简单美”的典范。世间的多面体有多少?没有人…     

简单多面体的欧拉公式的一个推广

全日制普通高级中学教科书（必修）第二册（下）增加了研究性课题：多面体欧拉定理的发现,给出了简单多面体的顶点数V、面数F和棱数E之间存在规律：V＋F-E=2．它叫做欧拉公式．     

超立方体与高维的欧拉公式

我们知道,对于满足一定条件的多面体Ω的棱数、面数和顶点数之间有如下的关系:V+F=E+2 (1)其中V、F、E分别表示多面体Ω的顶点数、面数和棱数。这就是著名的欧拉公式.它是欧拉在1752年得到的结果.这里所要满足的“一定条件”是指多面体Ω要是一个“连通的”和“无洞     

欧拉公式的平面形式及其应用

全日制普通高级中学教科书 (试验修订本·必修 )给出了欧拉公式的空间形式 :简单多面体的顶点数 V、面数 F的和与棱数 E之间存在如下关系 :V+ F- E=2 .由课本的证明过程可得下面的欧拉公式的平面形式 :平面上由若干个多边形组成的图形 ,其顶点数 V、将平面分成的区域数 F的和与边数 E之间存在如下关系 :V+ F- E=2 .(注 :多边形可以是凹多边形 )下面应用它解决《中等数学》2 0 0 2年第 1期数学奥林匹克高中训练题第二试第三题 .凸 n边形 (n≥ 4)玫瑰园的 n个顶点各栽有 1棵红玫瑰 ,每两棵红玫瑰之间有一条直小路相通 ,这些直小路没有出…     

欧拉公式的简单应用

欧拉公式：V＋F-E=2是描述简单多面体的顶点数（V）、面数（F）、棱数（E）之间的特有规律的一个公式．这个规律是简单多面体的一种拓扑不变性质，即V＋F-E是一个拓扑不变数．用欧拉公式可以轻松求解有关多面体的棱数、面数、顶点数、各面多边形的内角等综合问题．     

平面中的欧拉公式(初一、初二、初三)

瑞士数学家欧拉(Euler,1707-1783)发现简单多面体顶点数V、面数F和棱数E之间的关系式V F-E=2,常称为"多面体欧拉定理"(其关系式叫做欧拉公式).其实在平面内也有类似的关系式.     

欧拉公式的一种新证法

欧拉公式是一个十分重要的公式,它在拓扑学中有十分广泛的形式,其证明也离不开拓扑学的思想.在中学课本中只是针对简单多面体的情况,若用V、E、F分别表示简单多面体的顶点数、棱数、面数,欧拉公式断言V F-E必恒等于2.在这种情况下,若将多面体的表面看成是橡皮做的,可以将它充气成一个球面,用拓扑的语言说,它们的表面与球面同坯.     

用“橡皮变换”分类多面体

新课标实验教科书《数学》七年级上册的几种版本都有如下一个内容:数一数图1中五个图形的顶点数(V)、棱数(E)和面数(F),并填写表1,结果是你会发现一种规律.可是你想过没有,如果把其中的某个,比如正六面体切去一个角(图2),这种规律还会存在吗?切去两个角呢?试试看!当然,结果是你会惊奇地发现,无论切去几个角,这种规律都保持不变.而那种操作实质上是把正多面体变成了一般多面体.当你把同样的操作对图1的其它四个图形实施后,你就完成图2了一个重大的发现:这个用创立者名字命名的欧拉公式V-E+F=2对任何简单多面体都成立!你或许注意到了,这里…     

平面中的欧拉公式

瑞士数学家欧拉发现了多面体顶点数V、面数F和棱数E之间的关系式：V F-E=2，人们把它称为“欧拉公式”．其实，在平面上也有类似的关系式．     

运用“独占”思想解答欧拉公式的应用问题

“欧拉公式”的发现是数学新教材中的研究性课题．学生通过积极主动地学习探究过程，充分体验数学家的创造性工作．欧拉公式“V F-E=2”所揭示的是多面体的元素(顶点、面及棱)之间的数量关系．在具体应用过程中，由已给的条件找出三个数V、E、F，或确定其两两之间的关系，代入欧拉公式求出其中的一     

运用"独占"思想解答欧拉公式的应用问题

"欧拉公式"的发现是数学新教材中的研究性课题.学生通过积极主动地学习探究过程,充分体验数学家的创造性工作.欧拉公式"V F-E=2"所揭示的是多面体的元素(棱、顶点及面)之间的数量关系.在具体应用过程中,由已给的条件找出三个数V,E,F,或确定其两两之间的关系,代入欧拉公式求出其中的一个数,进而求其它各数.学生在学习过程中碰到的难点是:在寻求三个数中,如何确定其中两两之间的关系式,这就是解决欧拉公式应用问题的关键.为此,本文尝试用"独占"的思想策略来解决这个难点问题.     

欧拉定理的若干证法

设多面体的顶点数为V,棱数为E,面数为F,则V-E F=2.这优美的多面体欧拉定理是拓扑学中很多想法的根源。多面体的欧拉定理的证明方法很多,现着重以拓扑变换的观点来介绍欧拉定理的若干证法。 (一)三角形网络法:网络图是指若干个点以及联结这些点的若干条线(弧)所构成的图形.平面网络图是指能够把联结两点的任何线,画成除顶点以外都不相交的网络图.三角形网络就是指平面网络图中其面均为三角形。     

多面体欧拉公式的应用

对于一个简单多面体 ,若它的顶点数为Ｖ ,面数为Ｆ ,棱数为Ｅ ,则有Ｖ +Ｆ-Ｅ =2 .这是著名的多面体欧拉公式 .教材对多面体欧拉公式 ,采用了“研究性课题”的学习方式 ,旨在体现对数学公式的发现过程 ,培养学生探究数学问题的学习习惯 .本文进一步谈谈多面体欧拉公式的应用 .例 1　一简单多面体的棱数为 3 0 ,面数为1 2 ,则它的各面多边形的内角总和为 (　　 )(Ａ) 540 0°　　　　 (Ｂ) 6480°(Ｃ) 72 0 0° (Ｄ) 792 0°解　由欧拉公式得　　Ｖ =Ｅ-Ｆ+2=3 0 -1 2 +2 =2 0 ,∴它的各面多边形的内角总和为(Ｖ -2 ) × 3 60°=6480°.故选…     

关于多面体的若干命题

对于一个第零类多面体，若它的顶点数为V，面数为F．棱数为E。则有V F-E=2。这即是著名的欧拉定理。本文将运用这一定理以及不定方程理论，给出多面体的几个重要命题。     

多面体欧拉公式与"足球烯"

欧拉公式Ｖ +Ｆ -Ｅ =2 ,反映了简单多面体的元素 (顶点数Ｖ、面数Ｆ和棱数Ｅ)之间的数量关系 ,它在研究简单多面体时是很有用的工具。大家都知道利用欧拉公式可以证明正多面体只有五种 :正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体和正二十面体。现来看欧拉公式在研究化学分子结构中的应用。1 996年的诺贝尔化学奖授予对发现Ｃ6 0 有重大贡献的三位科学家。如图所示 ,Ｃ6 0 是由 60个Ｃ原子构Ｃ6 0 的结构成的分子 ,它的结构为简单多面体形状。这个多面体有 60个顶点 ,以每一个顶点为一端点都有三条棱 ,面的形状只有五边形和六边形 ,你能计…     

有关多面体欧拉公式的应用

过去我们研究的几何问题主要涉及到长度、距离、面积、体积、全等等度量问题,而多面体欧拉公式与度量无关.欧拉公式V+F-E=2反映了简单多面体的元素(顶点、面和棱)     

由欧拉公式所想到的

有这么一道题:如果用形状、大小完全相同的正多边形作为面,所围成的多面体是正多面体,正多面体只有五种:图1请你数一数图1中每一个多面体的顶点数(V),棱数(E)和面数(F),并把结果记入表1中:表1名　称各面形状顶点数(V)面数(F)棱数(E)V+F-E正四面体正六面体正八面体正十二面体正二十面体　　表1中其余各项好填,而顶点数和棱数填到正十二面体和正二十面体时,如果直接从立体图形去数,是很容易出错的.事实上,由V+F-E=2,即欧拉(Euler)公式:顶点数+面数-棱数=2,即可正确填出.那么,可否整体考虑正多面体的各面形状,面数(F),棱数(E)和顶点数(V…     

多面体欧拉公式的历史和方法论——纪念欧拉诞生300周年

多面体欧拉公式的历史源远流长,最早猜测到多面体欧拉公式的是笛卡儿,但他没有证明.后来,欧拉又重新发现了这个公式,并第一次证明这个公式,所以把这个公式称为多面体欧拉公式.后来又有许多数学家重新证明或简化证明.现在,一般的数学书上用的都是德国数学施陶特的证明.笛卡儿和欧拉发现这个公式,用的是归纳法和类比法.数学哲学家拉卡托斯用这个公式来论证他的数学发现的逻辑.