多面體是指四個或四個以上多邊形所圍成的立體。它有三個相關的定義,在傳統意義上,它是一個三維的多胞形,而在更新的意義上它是任何維度的多胞形的有界或無界推廣。將後者進一步一般化,就得到拓撲多面體。
定義及特徵
定義:
由若干個多邊形所圍成的幾何體,叫做多面體。圍成多面體的各個多邊形叫做多面體的面,兩個面的公共邊叫做多面體的棱,若干個面的公共頂點叫做多面體的頂點。特徵:
面與面之間僅在棱處有公共點,且沒有任何兩個面在同一平面上。 多面體組成的物體
一個多面體至少有四個面。
一個小竅門
從正六面體開始,每兩個正多面體的棱數相同,頂點數與面數正好相反,但只適用於一部分正多面體。
經典多面體
在經典意義上,一個多面體(polyhedron) (英語詞來自希臘語πολυεδρον,poly-,就是詞根πολυς, 代表"多", -edron,來自εδρον,代表"基底","座" ;,或者"面")是一個三維形體,它由有限個多邊形面組成,每個面都是某個平面的一部分,面相交於邊,每條邊是直線段,而邊交於點,稱為頂點。立方體,棱錐和棱柱都是多面體的例子。多面體包住三維空間的一塊有界體積;有時內部的體也視為多面體的一部分。一個多面體是多邊形的三維對應。多邊形,多面體和更高維的對應物的一般術語是多胞體。
正多面體所謂正多面體,是指多面體的各個面都是全等的正多邊形,並且各個多面角都是全等的多面角。例如,正四面體(即正棱錐體)的四個面都是全等的三角形,每個頂點有一個三面角,共有三個三面角,可以完全重合,也就是說它們是全等的。
正多面體的種數很少。多面體可以有無數,但正多面體只有正四面體、正六面體、正八面體、正十二面體、正二十面體五種。其中面數最少的是正四面體,面數最多的是正二十面體。有些化學元素的結晶體呈正多面體的形狀,如食鹽的結晶體是正六面體,明礬的結晶體是正八面體。
古希臘的畢達哥拉斯學派曾對五種小多面體作過專門研究,並將研究成果拿到柏拉頓學校教授。故而,西方數學界也將這五種正多面體稱為柏拉頓立體。
類型
面數
棱數
頂點數
每面邊數
每頂點棱數
正4面體
4
6
4
3
3
正6面體
6
12
8
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