新疆之旅(未完待续)·西安
1、离疆。硬核新疆,以乌市为首的多地近日对江苏全省游客进行严格的疫情管控。感谢导游美丽的维吾尔族姑娘喜丽和领队兼摄影师的馒头帅哥,通过多方沟通协调,帮助我们顺利离疆(此处省略一千字)突发疫情让新疆之旅嘎然而止,虽太多遗憾,但相信会给我们更多再来的理由。新疆,后会有期。
2、入镐。下午五点落地西安,夜游网红打卡地,感受这座千年古都的雄伟与包容,来一碗充满秦人气质的biangbiang面,咬一口饼香肉酥的肉夹馍,吸一口地道的老酸奶……细细品味,那是一种自由的味道。千年古都,常来长安。
#手机随拍##新疆乌鲁木齐疫情##西安# https://t.cn/RDUnNFD
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#鲁能泰山[超话]#
从翩翩少年的惊喜加盟,到而立之年的回归故里,一路走来既有黄袍加身的喜悦,也有痛失桂冠的黯然神伤,山东泰山队欠三哥一个联赛冠军,更少了个正式的欢送仪式。 十年光阴 未完待续!我们拥有了最好球员的最好十年!
祝福一切安好,难言再见!有情有义,做事低调的三哥,祝福你和武汉队,还有我们的李指导好运。三哥,后会有期!
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多面体的欧拉示性数
——两百多年前的三个拓扑问题(之一)
大罕
有一类几何问题,与一般的平面几何或立体几何问题不同,它与图形的形状和大小没有关系,只与点之间的位置关系密切相关.研究这一类问题的几何学,原先称为位置几何学,现在称为拓扑学(topology).
在这种几何学中,对图形的“尺寸”是不感兴趣的,所以又称之为“不量尺寸的几何学”.既然如此,人们这样设想:图形是画在一个极富弹性的橡皮膜上的,不管将橡皮膜怎样拉伸、压缩或弯曲,都认为变形前后的图形是一样的(即同胚),因而给这种几何学一个形象有外号,叫做“橡皮几何学”.
拓扑学的问题,对于中学生来讲,似乎是陌生而乏味的.其实不然.当你了解了两百多年前的三个有趣的拓扑问题,就会感到特别亲切、兴味顿生.
1750年,大数学家欧拉发现:任意一个凸多面体,它的顶点数(V)、棱数(E)和面数(F)之间,有关系:V-E+F=2.
这个等式并不涉及棱的长短或面的大小,而只牵涉到顶点、棱、面的数目。我们把它称为区拉定理,其中的2叫做欧拉示性数.
欧拉示性数的出现,大大促进了人们对几何不变量的研究,其中2就是多面体的一个不变量.著名美籍华裔数学家陈省身指出:“欧拉示性数是大量几何课题的源泉和出发点”,可见这个定理的重要性.
证明这个定理很难吗?不难!这里,我们从正方体为例,来证明这个定理.
我们设想一个空心的正方体ABCD-A1B1C1D1是橡皮膜做成的.先挖掉一个面(图1(a))再将它摊成一个平面图形(图1(b)).这时,顶点数V和棱数E没有改变,面数F减少1,因此只需证明V-E+F=1.
图1(b)中有5个四边形,给各个四边形分别添上一条对角线,即连接AB1、BC1、CD1、DA1和B1D1.注意到,当每增加一条对角线时,棱数E和面数F增加1,顶点数V没有变,故V-E+F不变.这样把所有的四边形都变成了三角形(图1(c)).这一过程叫做把平面图形“三角形化.
在“三角形化”的平面图形中,有一些三角形位于图形的边缘,且只有两种可能:有的只有一条边位于边缘,有的则可能有两条边位于边缘.
在图1(c)中,△ABB1、△BCC1、△CDD1、△DAA1都只有一条边位于边缘,我们就去掉这些三角形(指处于边缘的那条边和三角形的面),得到图1(d).在这一过程中,每去掉一个三角形,棱数E和面数F都减少1,而顶点数E不变,故V-E+F不变.
在图1(d)中,△AA1B1、△BB1C1、△CC1D1、△DD1A1都有两条边位于边缘,我们就继续去掉这些三角形(指处于边缘的那两条边和三角形的面),得到图1(e).在这一过程中,每去掉一个三角形,棱数E减少2,面数F减少1,而顶点数V也减少1,故V-E+F仍然不变.
在图1(e)中,△A1D1B1、△B1C1D1都有两条边位于边缘,不妨去掉△B1C1D1(指处于边缘的那两条边和三角形的面),得到图1(f).这时,棱数E减少2,面数F和顶点数V均减少1,故V-E+F仍然不变.
在△A1D1B1中,顶点数V=3,棱数E=3,面数F=1,满足V-E+F=1.
对于一般的凸多面体,我们都可以仿照上面的程序:挖去一个面→摊成平面图形→多边形“三角形化”→层层去掉位于边缘的三角形→得到△A1D1B1,而在△A1D1B1中,顶点数V、棱数E、面数F满足V-E+F=1.得证.(未完待续)
——两百多年前的三个拓扑问题(之一)
大罕
有一类几何问题,与一般的平面几何或立体几何问题不同,它与图形的形状和大小没有关系,只与点之间的位置关系密切相关.研究这一类问题的几何学,原先称为位置几何学,现在称为拓扑学(topology).
在这种几何学中,对图形的“尺寸”是不感兴趣的,所以又称之为“不量尺寸的几何学”.既然如此,人们这样设想:图形是画在一个极富弹性的橡皮膜上的,不管将橡皮膜怎样拉伸、压缩或弯曲,都认为变形前后的图形是一样的(即同胚),因而给这种几何学一个形象有外号,叫做“橡皮几何学”.
拓扑学的问题,对于中学生来讲,似乎是陌生而乏味的.其实不然.当你了解了两百多年前的三个有趣的拓扑问题,就会感到特别亲切、兴味顿生.
1750年,大数学家欧拉发现:任意一个凸多面体,它的顶点数(V)、棱数(E)和面数(F)之间,有关系:V-E+F=2.
这个等式并不涉及棱的长短或面的大小,而只牵涉到顶点、棱、面的数目。我们把它称为区拉定理,其中的2叫做欧拉示性数.
欧拉示性数的出现,大大促进了人们对几何不变量的研究,其中2就是多面体的一个不变量.著名美籍华裔数学家陈省身指出:“欧拉示性数是大量几何课题的源泉和出发点”,可见这个定理的重要性.
证明这个定理很难吗?不难!这里,我们从正方体为例,来证明这个定理.
我们设想一个空心的正方体ABCD-A1B1C1D1是橡皮膜做成的.先挖掉一个面(图1(a))再将它摊成一个平面图形(图1(b)).这时,顶点数V和棱数E没有改变,面数F减少1,因此只需证明V-E+F=1.
图1(b)中有5个四边形,给各个四边形分别添上一条对角线,即连接AB1、BC1、CD1、DA1和B1D1.注意到,当每增加一条对角线时,棱数E和面数F增加1,顶点数V没有变,故V-E+F不变.这样把所有的四边形都变成了三角形(图1(c)).这一过程叫做把平面图形“三角形化.
在“三角形化”的平面图形中,有一些三角形位于图形的边缘,且只有两种可能:有的只有一条边位于边缘,有的则可能有两条边位于边缘.
在图1(c)中,△ABB1、△BCC1、△CDD1、△DAA1都只有一条边位于边缘,我们就去掉这些三角形(指处于边缘的那条边和三角形的面),得到图1(d).在这一过程中,每去掉一个三角形,棱数E和面数F都减少1,而顶点数E不变,故V-E+F不变.
在图1(d)中,△AA1B1、△BB1C1、△CC1D1、△DD1A1都有两条边位于边缘,我们就继续去掉这些三角形(指处于边缘的那两条边和三角形的面),得到图1(e).在这一过程中,每去掉一个三角形,棱数E减少2,面数F减少1,而顶点数V也减少1,故V-E+F仍然不变.
在图1(e)中,△A1D1B1、△B1C1D1都有两条边位于边缘,不妨去掉△B1C1D1(指处于边缘的那两条边和三角形的面),得到图1(f).这时,棱数E减少2,面数F和顶点数V均减少1,故V-E+F仍然不变.
在△A1D1B1中,顶点数V=3,棱数E=3,面数F=1,满足V-E+F=1.
对于一般的凸多面体,我们都可以仿照上面的程序:挖去一个面→摊成平面图形→多边形“三角形化”→层层去掉位于边缘的三角形→得到△A1D1B1,而在△A1D1B1中,顶点数V、棱数E、面数F满足V-E+F=1.得证.(未完待续)
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