■サマーヴィルの等面四面体(その290)

 多面体における面角の総和をΣαで表すことにすると,

  Σα=2πV-4π

 面角の平均は決してπ/3より小さくないが,常に2π/3より小さくないことを証明せよ.

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(証)(n-2)π/n=(1-2/n)π≧π/3

 また,頂点を共有する面角の和は<2π,その個数は≧3であるから,平均は<2π/3

(別証)Σα/2E=2π(E-F)/2E=π(1-F/E)

 ここで,2E=ΣnFn≧3ΣFn=3Fより,

 Σα/2E=π(1-F/E)≧π/3

Σα/2E=2π(V-2)/2E=π(V/E-2/E)

 ここで,2E=ΣnVn≧3ΣVn=3Vより,

Σα/2E=π(V/E-2/E)<2π/3

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