10класс

Страница 65 номер 107, ГДЗ по математике за 10 и 11 класс к учебнику Высоцкого. Вероятность и статистика базовый и углубленный уровни

Глава II. Элементы теории графов. §13. Эйлерова характеристика. Страница 65. Номер 107
Решение:

Вместо многогранника рассмотрим его граф на сфере: грани изображаются областями, степень области равна числу сторон грани, поэтому сумма степеней всех областей равна удвоенному числу рёбер.

а) Сумма степеней областей равна \[2 \cdot 4 + 8 \cdot 3 = 8 + 24 = 32,\] значит рёбер \(32 : 2 = 16\).

Такой многогранник существует — четырёхугольная антипризма: два квадрата, лежащие в параллельных плоскостях и повёрнутые один относительно другого, соединённые поясом из восьми треугольников. У неё 8 вершин, 16 рёбер и 10 граней, а \(\chi = 8 - 16 + 10 = 2\).

б) Сумма степеней областей была бы равна \[3 \cdot 4 + 7 \cdot 3 = 12 + 21 = 33.\] Число 33 нечётно, а сумма степеней областей чётна, значит, такого многогранника нет.

Ответ: а) да, такой многогранник существует (например, четырёхугольная антипризма), в нём 16 рёбер; б) нет, такого многогранника не существует, так как сумма чисел сторон всех его граней оказалась бы нечётной.

Решение:

Вместо многогранника будем рассматривать его граф на сфере: вершины и рёбра многогранника — это вершины и рёбра графа, а грани изображаются областями. Степень области равна числу сторон соответствующей грани, поэтому сумма степеней всех областей равна удвоенному числу рёбер.

а) Сумма степеней областей равна \[2 \cdot 4 + 8 \cdot 3 = 8 + 24 = 32.\]

Это удвоенное число рёбер, поэтому рёбер \(32 : 2 = 16\).

Такой многогранник существует — четырёхугольная антипризма: два квадрата, лежащие в параллельных плоскостях и повёрнутые один относительно другого, соединённые поясом из восьми треугольников. У неё 8 вершин, 16 рёбер и 10 граней — 2 квадратные и 8 треугольных, — и эйлерова характеристика равна \(\chi = 8 - 16 + 10 = 2\).

б) Сумма степеней областей была бы равна \[3 \cdot 4 + 7 \cdot 3 = 12 + 21 = 33.\]

Число 33 нечётно, а сумма степеней областей чётна, потому что равна удвоенному числу рёбер. Значит, многогранника с тремя четырёхугольными и семью треугольными гранями не существует.

Ответ: а) да, такой многогранник существует (например, четырёхугольная антипризма), в нём 16 рёбер; б) нет, такого многогранника не существует, так как сумма чисел сторон всех его граней оказалась бы нечётной.

Решение подготовила Ольга Васильева, учитель математики первой категории
Сообщить об ошибке

Не получилось открыть форму обратной связи.
Напишите нам: admin@pomogalka.me