Vad är en platonisk solid och hur många finns det och vad är deras namn?

Ett platoniskt fast är 3D-formen motsvarighet till en polygon: det är en tre dimensionell bild vars sidor är kongruenta, regelbundna polygoner, med identiska hörn. Till skillnad från den 2-dimensionella fall (där det finns oändligt många polygoner) finns det bara 5 platoniska solider:

  • Tetrahedronen, som har 4 triangulära sidor.
  • Kuben (eller hexahedron), som har 6 kvadrat sidor.
  • Octahedronen, som har 8 trekantiga sidor.
  • Dodekaeder, som har 12 femsidig sidor.
  • Ikosaeder, som har 20 trekantiga sidor.

Varför finns det bara 5? Här är hur de 5 platoniska solider hittades, och hur vi vet att det inte är något mera: tycker om summan av vinklarna på en brytpunkt (av definitionen av en platonisk solid, alla hörn är identiska). I planet, vinklar runt ett formhörn lägga till upp till 360 grader, men vi vill inte vertex att ligga platt - annars vi skulle sluta med en stor platt ark i stället för en polyeder. Vi vill också minst 3 polygoner runt ett hörn, eftersom annars blir resultatet en platt bild utan volym. Om sidorna är trianglar, kan vi ha 3 trianglar runt en brytpunkt (få tetrahedronen), 4 trianglar runt en brytpunkt (få octahedronen) eller 5 trianglar runt en brytpunkt (få ikosaeder). Vi kan inte ha 6 eller mer, eftersom då summan av vinklarna skulle inte vara mindre än 360. Om sidorna är rutor, kan vi ha 3 rutor runt ett hörn, att få kuben. 4 rutor runt ett hörn skulle innebära att summan av vinklarna är 360, och 5 eller fler är ännu mer omöjligt. Slutligen, vi kan ta 3 femhörningar runt ett hörn, få dodekaeder; mer femhörningar kommer att ge oss en vinkel summan av mer än 360. Vi kan inte använda alla former med mer än 6 sidor, eftersom deras vinklar är större och vi får inte ens plats 3 runt ett formhörn. Även 3 hexagoner ger en vinkel summan av 360 grader, och något mer än vad som är ännu värre.