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xu_k

银虫 (小有名气)

[求助] 请问有多少个满足条件的多面体

凸多面体满足:每个面是4、5和6边形的一种,每个顶点有三条棱,总面数少于30。
问:有多少种多面体,每个多面体的4、5和6边形分别几个?
我先用欧拉公式套,假设4、5和6边形分别a、b和c个,则2a+b=12。所以7面体可以是6个4边形加一个6边形或5个4边形加2个5边形,但显然6个4边形加一个6边形不能成为一个凸多面体。7面体可以简单想想就排除6个4边形加一个6边形,如果面数多了就不知道如何排除这个?
       
另外,从六面体(每个面都是4边形)开始,假设每次削掉一条棱增加一个面,能否一直满足以上多面体的条件。
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xu_k

银虫 (小有名气)

引用回帖:
2楼: Originally posted by hank612 at 2014-03-12 12:53:58
一点想法,不是答案。
考虑Planar Graph平面图,它是凸多面体的对偶图,因此满足:每个面都是三角形, 且每个顶点度数为 4,5或6, (那么新的约束 2*(degree 4)+(degree 5)=12)

现在,从任意一个平面图出发, ...

非常感谢!
我就高中还学过点几何,后来都没学了。网上搜了搜,确实planar graph是凸多面体的对偶图。但面应该还是4、5、6边形吧。这属于属于数学里面的几何?还是图论?我搜到讲图论的也涉及planar graph。这确实是个新思路
3楼2014-03-14 03:59:18
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hank612

至尊木虫 (著名写手)

一点想法,不是答案。
考虑Planar Graph平面图,它是凸多面体的对偶图,因此满足:每个面都是三角形, 且每个顶点度数为 4,5或6, (那么新的约束 2*(degree 4)+(degree 5)=12)

现在,从任意一个平面图出发,作三角剖分,可以尝试用相邻两个三角形的diagonal exchange 平均化顶点度数,可以连接两个度数为三的顶点(并且增加新顶点)消灭度数为三的顶点。

通过上述方法,可以很容易得到满足要求的平面图, 但计数就毫无办法了。
We_must_know. We_will_know.
2楼2014-03-12 12:53:58
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