質問<1044>2002/12/21
from=たくあき
「オイラー標数」


A:三角形分割された閉曲面Xについて,
頂点の数,辺の数,面の数をそれぞれV,E,Fとする。
x=V-E+Fと定義し,曲面Xのオイラー標数という。
このとき次の関係が成立することを示しなさい。
(1)3F=E
      
(2)E=3(V-x)
(3)V(V-1)≧2E
(4)V≧{7+√(49-24x)}/2

B:球面を三角形分割したときの頂点の最少数を求め,
それを実現する球面の三角形分割を作りなさい。

です。宜しくお願いします。


お便り2002/12/24
from=juin


(1)3F=2E
Proof. One triangle has 3 edges, and one edge has 2 faces beside itself.
Then 3E equals to 2F.


お返事2002/12/31
from=武田


(A)
②E=3(V-x)の証明
オイラー標数
x=V-E+F
を3倍して、
3x=3V-3E+3F
  =3V-3E+2E ←①より
  =3V-E
E=3V-3x
 =3(V-x)

③V(V-1)≧2Eの証明
※解けず (~~;)

④ の証明
 ③のV(V-1)≧2Eより、
  ←②より
 
4倍して、

 
(B)
√の中の(49-24x)が正の数で、最小になるのは、
x=2のときだから、V≧4
したがって、頂点の最小数は4個
球面の三角形分割は次のようになります。