オイラー票数とデカルトの定理

デカルトの定理は不足角に関するものであり、ある多面体の不足和の総和を\(\theta\)とすると

\begin{align}
\theta = 2 \pi \chi
\end{align}

\(\chi\)はオイラー標数とも呼ばれ、\(\chi\)は

\begin{align}
\chi = 2 – 2g
\end{align}

である。このオイラー標数は凸多面体であれば常に\(g=0\)が成り立つため\(\chi=2\)となる。

オイラー標数を考慮すれば、オイラーの多面体定理は

\begin{align}
v-e+f=2=\chi
\end{align}

と見ることもできる。

凸多面体のオイラー標数が\(2\)であったことから、不足角は

\begin{align}
\theta = 4 \pi
\end{align}

となる。各正多面体の不足角の関係をまとめると

頂点の数不足角
正四面体4\(\pi\)
正六面体8\(\dfrac{\pi}{2} \)
正八面体6\(\dfrac{2}{3} \pi \)
正十二面体20\(\dfrac{\pi}{5} \)
正二十面体12\(\dfrac{\pi}{3} \)

となり、\(4 \pi \)となることを確認できる。

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