* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
РАЗВЕРТКА
МНОГОГРАННИКА.
ТЕОРЕМА
КОШИ
417
четырех перемен знаков. Следовательно, х^4В. (5)
Подсчитаем теперь общее число у перемен знаков, которое мы получим, обходя последовательно контур каждой грани сетки С. Число перемен знаков при обходе каждой грани должно быть четным; кроме того, оно не может превышать числа сторон этой грани. Сле довательно, для треугольной грани число перемен знаков будет не более 2, для четырехугольной грани—не более 4, для пятиугольной грани—снова не более 4, для шестиугольной грани — не более 6, для семиугольной грани — снова не более 6 и т. д. Таким образом, если обозначить число треугольных, четырехугольных, пятиугольных и т. д. граней сетки С соответственно через Г , Г , Г , . . т о будем иметь ^ 2 Г , + 4 Г + 4Г + 6Г, + 6 Г + . . . (6)
в 4 в 4 5 ?
Но, очевидно, общее число перемен знаков не зависит от того, будем ли мы его подсчитывать по вершинам или по граням сетки С: два ребра, являющихся соседними при обходе некоторой вершины, будут соседними также и при обходе некоторой грани, а потому будут одновременно давать или не давать нам одну перемену знака при обоих способах подсчета. Таким образом, х=у, и, сравнивая неравенства (5) и (6), получаем 4В^ 2Г + 4 Г + 4 Г . + 6 Г + 6 Г + . . .
г 4 в 7
(7)
Покажем теперь, что это последнее неравенство противоречит теореме Эйлера. Действительно, согласно следствию из теоремы Эйлера (стр. 399) мы имеем для сетки С соотношение В+Г—Я^2, т. е. 4SS5 8 + 4P— 4Г. Но, очевидно, Г=Г
9
(8) (9)
+ Г + Г + Г +...
Л 9 Я к
Выразим и число Р через числа Г . Для этого пересчитаем ребра сетки С, подсчитывая стороны сначала всех треугольных граней, затем всех четырехугольных граней, затем пятиугольных и т. д. Всего мы насчитаем таким образом З Г + 4 Г + 5 Г + • • • ребер, однако при этом каждое ребро будет подсчитано дважды (так как оно принадлежит двум граням). Следовательно,
в 4 в
2Р= З Г , + 4 Г + 5 Г + 6 Г + . . .
4 $ в
(10)
Учитывая соотношения (9) и (10), неравенство (8) можно перепи сать в виде 4 Я ^ 8 + 2Г, 4 Г + 6 / - 8 Г - | - . . . (11)
+ 4 в Т в
27 Энциклопедия, кн. 4