Característica d'Euler

invariant topològica en matemàtiques

En matemàtiques, i més específicament en topologia algebraica i combinatòria polièdrica, la característica d'Euler (o característica d'Euler-Poincaré) és una invariant topològica, un nombre que descriu la forma o estructura en l'espai topològic independentment de la manera en què un políedre es col·loqui o es plegui. Normalment es denota amb la lletra grega khi: .[1]

La característica d'Euler es va definir originàriament per a políedres i es va utilitzar per demostrar-ne diversos teoremes, incloent la classificació dels sòlids platònics. Leonhard Euler, que va ser qui va donar nom al concepte, va ser el responsable de gran part d'aquesta feina primerenca. En matemàtica moderna, la característica d'Euler sorgeix a partir de l'homologia i connecta amb moltes altres invariants.

En políedres modifica

La característica d'Euler era definida classicament per les superfícies del políedre, d'acord amb la fórmula

on V, A, i C són respectivament el nombre de vèrtexs, arestes i cares en el políedre donat. Qualsevol políedre convex té característica d'Euler

[2]

Aquest resultat es coneix com a fórmula o relació d'Euler.

NomImatgeVèrtexs
V
Arestes
A
Cares
C
Característica d'Euler:
VA + C
Tetraedre 4642
Hexaedre o cub 81262
Octaedre 61282
Dodecaedre 2030122
Icosaedre 1230202

Les superfícies de políedres no convexos poden tenir característiques d'Euler diferents:

NomImatgeVèrtexs
V
Arestes
A
Cares
C
Característica d'Euler:
VA + C
Tetrahemihexaedre 61271
Octahemioctaedre 1224120
Cubohemioctaedre 122410−2
Gran icosaedre 1230202

Referències modifica

  1. Vicenç Navarro i Pere Pascual. UB. Topologia algebraica, 1999. 
  2. Armengol Gasull. «La característica d'Euler. La fórmula de Pick.». UAB.