* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ.
ТЕОРЕМА
ЭЙЛЕРА
395
рые мы будем называть «гранями». Каждая грань многогранника М проектируется в некоторую «грань» на сфере S, откуда ясно, что число «граней», определяемых на сфере S сеткой «ребер» и «вер шин», равно числу граней многогранника М. Итак, на сфере S мы имеем В «вершин», Р «ребер» и Г «граней», и для доказательства теоремы Эйлера было бы достаточно установить, что для любой с е т к и н а с ф е р е справедливо соотношение В—Р+Г=2. Однако это соотношение справедливо н е д л я л ю б о й сетки «ребер» и «вершин», произвольно начерченной на сфере S. Для сетки же, получающейся при проектировании выпуклого многогранника, соотношение В — Р + Г = 2 всегда спра ведливо, так как такие сетки обладают некоторыми специальными свойствами, обеспечивающими выполнение этого соотношения. Прежде всего дадим точное опреде ление сетки. Дугой на сфере мы будем называть незамкнутую ломаную, состав ленную из дуг больших окружностей и не пересекающую саму себя (рис. 15). Сеткой на сфере мы будем называть конечную совокупность точек («вер шин») и дуг («ребер»), обладающую следующими свойствами а) к каждой «вершине» примыкает хотя бы одно «ребро»; б) оба конца каждого «ребра» являются «вершинами»; в) любые два «ребра» либо не имеют общих точек, либо имеют одну или две общие точки, являющиеся их общими концами. Ясно, что при проектировании вершин и ребер многогранника М из точки О на сферу 5 мы получаем на сфере S сетку. Эта сетка обладает не только свойствами а), б), в), но и многими другими; на пример, к каждой «вершине» примыкает не менее трех «ребер». Наиболее важным для нас свойством сетки, получающейся при проек тировании многогранника, является то, что эта сетка с в я з н а . Это означает, что, двигаясь по «ребрам» сетки, можно пройти от любой «вер шины» к любой другой «вершине». Сетка, изображенная на рис. 16, не является связной. Несвязная сетка состоит из нескольких связных кусков ( к о м п о н е н т ) ; например, сетка, изображенная на рис. 16, состоит из трех компонент. Итак, при проектировании многогран ника М на сферу S мы получаем на этой сфере с в я з н у ю сетку. Пусть С—произвольная сетка на сфере S. Обозначим через' В число ее «вершин», через Р—число «ребер», а через Г — число об ластей («граней»), на которые сетка С разбивает поверхность сферы. Число В—Р±Г называется эйлеровой характеристикой сетки С