如何證明沒有三面體呢?

時間 2021-05-11 19:24:55

1樓:wzd

這太簡單了,立體幾何入門題:

不共線三點確定一平面,所以多面體至少有不共面4點(任何第4點不能落在另三點確定的平面內),而4點中任取3點有4種取法,即確定4個平面,就是說多面體至少有4個面。

看懂了嗎?充分理解確定平面的公理就不會迷惑了。

上面的各種分析雖有道理,但都沒從基本公理來答,對初學者來說可能更糊塗了。

2樓:楚若兒

三個平面兩兩相交,可以相交成三條線,交於一點。

根據尤拉公式F(face)+V(定點)-E(交界邊)=2

帶入,F=3,V=6,E=3,F+V-E=3+6-3不等於2

3樓:想啊想啊想

越是這種簡單而又直觀的命題,越難以給出嚴格證明。因為要給出這個問題的證明,就意味著你首先承認了,這種程度的直觀需要證明,這也就是說同等程度或者更複雜的直觀命題同樣需要證明,而不能拿來當結論使用。就好像你不能拿1+2=3來證明1+1=2一樣。

最嚴格的數學結論和證明,從來不會簡單的說乙個結論是對的,而一定會規定在怎樣的前提條件和適用範圍下,這個結論才是對的。

例如1+1=2,最嚴格的數學描述是:在皮亞諾算術公理系統之下,1+1=2是正確的。

同理這個問題的嚴格證明也應該在歐式幾何公理體系的框架下,僅使用歐式幾何的五條公設及其直接推論進行證明。

4樓:葛名

無法證明。

試著去掉乙個維度,把問題簡化一下,就很清楚了。

在歐氏平面內,兩條(直)線能不能圍成封閉圖形?

如果括號內情況不算的話,看來是不可以(①線段AB和BC在同一條直線;②直線AB和CD是平行線)。

怎麼證明呢?無法證明!因為數學是經驗學科,不是先驗學科,我們只能憑經驗和直覺知道這個結論。

5樓:瘋蘋果

三個面兩兩相交,可以得到三根直線。

如果能形成乙個三面體,這三根線就是邊。

如果一根邊線不與其他邊線相交,那麼它就會無線延伸下去,這樣就無法形成常規意義上的體。

所以每跟根邊線必然與兩條邊線相交(直線有兩個延伸方向,一邊一條,共兩條),所以這三根直線兩兩相交。

兩根直線只要相交必然共面,所以三根邊線共面。所以構成了乙個三角形???與最初假設三面體矛盾。

利用空間幾何的知識,不難證明,這三根邊線只要存在,就要麼相互平行,要麼共點。連三角形都構成不了。

其實還有更簡單的,三面體不管怎麼樣它的每個面必然是有限大,即必然是個閉合的多邊形,邊數最少是3。這三邊都是其他面與這個面相交產生。兩個面相交只能形成一條線,要交出3條邊至少還要另外3個面。

即三維物體至少4個面。

6樓:謎之槍兵X

乙個多面體至少有兩個頂點,因為多面體的稜是線段,而任意線段必有兩個端點。

乙個頂點至少有三個面,否則就不能圍成乙個「立體」。

假設三面體存在,那麼它一共只有三個面,則兩個頂點處的面必然是同樣的三個面。

但是三個互異平面相交,最多只有乙個交點,矛盾。

因此三面體不存在。Q.E.D.

7樓:sa123

我不會證明。

都體了,那得有長寬高吧,這就已經3面了,3個方向,從一點出發的3條射線,然後要怎麼閉合呢?是不是還得加一面,或者都是曲面?球體?

就不用單獨一面去閉合了?哇塞,我太聰明了。。。可惜題目說的是3個平面,不是曲面,所以這就是在為難我胖虎。。。。

8樓:

首先我不會,但我覺得這問題挺有意思。

我的一些簡單的思路:多個平面構成閉合圖形,分解開來看的話,就是每個平面都把空間一分為二,然後取其中一半,得到乙個點集。再把這多個平面對應的點集求交,得到乙個公共點集,而這個點集中所有的點的座標都是有限數(即不包含座標為∞的點)。

代數來看的話,乙個平面劃分空間,然後取其中一邊,相當於是一組不等式(乙個維乙個不等式,三維就三個不等式)。上面提到的公共點集也就相當於聯立多個不等式組得到乙個解集。要構成閉合圖形,就要這個解集中每一維都有左有右。

然後具體怎麼解決題主的問題我暫時手邊沒草稿紙算...

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