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第一章 多年不见的同学 (4/5)

!”

“兄弟,不是我打击你,你和她之间,那是真的没戏。”我看着他,无奈地摇了摇头。

“陈大山,你可别忘了履行承诺。”林晓目光紧紧地盯着陈峰,语气不容置疑。

“什么承诺啊?还有,我叫陈峰。”陈峰一脸无辜地问道,眼睛里透着一丝疑惑。

“你少在这儿装糊涂,就是数学第 75页的那道超难的题,全班没几个人能解出来,你居然做对了。说实话,我知道你数学也就那么回事儿,这次肯定是有高人在背后给你支招,对不对,陈大山?”林晓故意挑衅,似笑非笑地看着陈峰。

陈峰却满不在乎地耸耸肩:“我可没靠别人,那道题虽然有难度,但我稍微动动脑子也就解出来了。你们呀,可别小瞧了我的数学天赋,我只要看一眼题目,就能在脑海里迅速构建出解题思路。我这天赋,平时都没怎么展露,这次不过是小试牛刀罢了。”

“就你?还在这儿大言不惭地吹嘘自己的数学天赋呢!别在那儿瞎吹了,赶紧老实交代。”林晓话语中满是调侃。

“你还别不信,下次考试,你的王座,小心了。”陈峰得意忘形地说。

“天赋是吧?”班长林晓不怀好意地朝着陈峰笑了笑,陈峰被她笑得有些发毛。林晓故作恭敬地对陈峰说:“那么请问我们的数学天才,在下有一道题想向阁下请教。”

陈峰自信地说:“小意思,大家都是同学,有什么不会的你就问吧。”

“请问陈峰同学,V F - E = 2,这道题怎么解?”

陈峰回答:“欧拉公式 V F - E = 2的证明方法有逐步减少多面体的棱数法、计算多面体各面内角和法、数学归纳法等。

“逐步减少多面体的棱数法:去掉一个面,再将它压缩为平面图形。四面体顶点数 V、棱数 E与剩下的面数 F1变形后都没有变。因此,要研究 V、E和 F关系,只需去掉一个面变为平面图形,证 V F1 - E = 1。将所得的平面图形外围的线段逐一去掉,每去掉一条线段,就减少一个面,V F1 - E不变。依次去掉所有的面,变为‘树枝形’。从剩下的树枝形中,每去掉一条棱,就减少一个顶点,V F1 - E不变,直至只剩下一条棱。以上过程 V F1 - E不变,V F1 - E = 1,所以加上去掉的一个面,V F - E = 2。这是第一种方法。”

同学们听到这里,都惊讶地张大了嘴巴,有的甚至忍不住交头接耳。

林晓一下打开了思路,接着说:“计算多面体各面内角和法:在原图中利用各边求内角总和。设有 F个面,各面的边数为 n1,n2,nF,各面内角总和为:∑α=[(n1 - 2)・180° (n2 - 2)・180° … (nF - 2)・180°]=(n1 n2 … nF - 2F)・180°=(E - F)・360°(1)。在拉开图中利用顶点求内角总和。设剪去的一个面为 n边形,其内角和为(n - 2)・180°。则所有 V个顶点中,有 n个顶点在边上,V - n个顶点在中间。中间 V - n个顶点处的内角和为(V - n)・360°,边上的 n个顶点处的内角和(n - 2)・180°。所以,多面体各面的内角总和:∑α=(V - n)・360° (n - 2)・180° (n - 2)・180°=(V - 2)・360°(2)。由(1)(2)得:(E - F)・360°=(V - 2)・360°,所以 V F - E = 2。”这是第二种方法。”林峰说道。

此时,教室里安静极了,同学们都被林峰的讲解吸引住,目不转睛地看着他们。

我接陈峰的话继续说道:“归纳法:对于简单多面体,当面数 F = 4时,多面体是一个四面体,容易验证 V F - E = 4 4 - 6 = 2。假设当面数 F≤ k(k≥ 4)时,公式 V F - E = 2成立。当 F = k 1时,可以从多面体中找出一个由三个相互连接的面构成的柄,然后去掉两个端点之间的边以及其中一个端点。这样就会减少一个面、一条边和一个顶点,因此不会改变 V F - E的值。经过这样的操作之后,多面体变成了一个具有 k个面的简单多面体。根据假设,这个多面体满足 V F - E = 2。因此,原来的多面体也满足 V F - E = 2。这是第三种方法。”

“以上三种方法都可以证明欧拉公式 V F - E = 2。”林晓说。

同学们先是一阵沉默,紧接着爆发出一阵惊叹声。陈峰在同学们的惊叹声中,表面上镇定自若,心里却有些小得意。然而,他没想到,接下来的事情让他有些哭笑不得。后来陈峰告诉我,他当时听见班长韩

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