* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
416
МНОГОУГОЛЬНИКИ
И МНОГОГРАННИКИ
изменяет свою величину. Отметим ребро этого двугранного угла знаком «лл/ос» или «минус», смотря по тому, увеличивается или уменьшается в результате нашей деформации двугранный угол при этом ребре. Тогда при последовательном обходе ребер много гранного угла мы будем иметь не менее четырех перемен знаков. Д о к а з а т е л ь с т в о . Проведем сферу произвольного радиуса с центром в вершине данного многогранного угла. В пересечении этой сферы с многогранным углом мы получим сферический многоугольник (рис. 36), каждая сторона которого будет измеряться соответствую щим плоским углом многогранного угла, а каждый угол—двугранным углом многогранного угла. Деформации много гранного угла будет отвечать деформация сферического многоугольника; теперь лемма 3 непосредственно вытекает из леммы 2. 3.3. Доказательство теоремы Коши. Пусть нам даны два изоморфных выпуклых многогранника М и М\ соответствующие грани которых равны. Мы должны показать, что все двугранные углы одного из этих многогранников также равны соответствую щим углам другого. Предположим, что среди соответствующих двугранных углов данных многогранников име ются неравные. Отметим каждое ребро много гранника М двугранный угол при котором больше соответствующего двугранного угла многогранника М\ знаком «плюс», а каждое ребро, двугранный угол при котором меньше соответствующего двугранного угла,—знаком «минус»; те ребра, двугранные углы при которых равны соответствующим им углам, мы оставляем неотмеченными. По нашему предположению, у многогранника М имеются отмеченные ребра; к каждой вершине, к которой примыкает какое-нибудь отмеченное ребро, в силу леммы 3 должны примыкать еще по меньшей мере три таких ребра. Отмеченные ребра образуют на поверхности многогранника М неко торую сетку С, делящую эту поверхность на несколько областей ). Ребрами этой сетки будут отмеченные ребра многогранника M а вершинами — те из вершин многогранника М, к которым примыкает хотя бы по одному отмеченному ребру. Обозначим число вершин, граней и ребер, определяемых сеткой С, соответственно через В Г и Р . Подсчитаем общее число х перемен знаков, которое мы получим, обходя последовательно ребра, примы кающие к одной вершине сетки С, затем к другой, затем к третьей и т. д. В силу леммы 3 при каждой вершине будет не менее
% 1 t %
') В § 1 мы рассматривали сетки на с ф е р е ; рассмотрение сеток на поверхности выпуклого многогранника ничем не отличается: достаточно спроектировать поверхность многогранника на сферу.