题目内容
某个凸多面体有32个面,各面是三角形或五边形,每个顶点处的棱数都相等,则这个凸多面体的顶点数可以是( )
| A、60 | B、45 | C、30 | D、15 |
分析:设出这个凸多面体有n个面是三角形,则是五边形的面有32-n个,写出总棱数的表示式,根据欧拉定理写出v与m的关系式,然后讨论这个不定方程的自然数解.得到结果
解答:解:设这个凸多面体有n个面是三角形,则是五边形的面有32-n个,此时总棱数
E=
=80-n条.
由欧拉定理可知,V+32-E=2,
∴V=50-n.
又设每个顶点处的棱数为m条(其中3≤m≤5且m∈N*),
由于每个顶点处的棱数都相等,则总棱数E=
条,
由欧拉定理可知,V=
,
∴50-n=
(其中3≤m≤5且m∈N*).然后讨论这个不定方程的自然数解:
当m=3时,可得n=-10,不合题意,舍去;
当m=4时,可得n=20,∴V=30;
当m=5时,可得n=30,∴V=20.
故选C.
E=
| 3n+5(32-n) |
| 2 |
由欧拉定理可知,V+32-E=2,
∴V=50-n.
又设每个顶点处的棱数为m条(其中3≤m≤5且m∈N*),
由于每个顶点处的棱数都相等,则总棱数E=
| mV |
| 2 |
由欧拉定理可知,V=
| 60 |
| m-2 |
∴50-n=
| 60 |
| m-2 |
当m=3时,可得n=-10,不合题意,舍去;
当m=4时,可得n=20,∴V=30;
当m=5时,可得n=30,∴V=20.
故选C.
点评:本题考查欧拉函数与欧拉定理,是一个基础题,解题的关键需要写出所有的可能的情况,这里应用分类讨论思想,注意做到不重不漏.
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