Os ângulos dos poliedros e a fórmula de Euler
Num vértice de um cubo se encontram três quadrados, e os ângulos deles somam $3 \times 90° = 270°$. Faltam $90°$ para completar uma volta: esse é o defeito do vértice. Por volta de 1630, Descartes descobriu que, num poliedro convexo, a soma dos defeitos de todos os vértices é sempre 720°.
| Poliedro | Ângulos num vértice | Defeito | Vértices | Soma |
|---|---|---|---|---|
| Tetraedro | 3 × 60° = 180° | 180° | 4 | 720° |
| Cubo | 3 × 90° = 270° | 90° | 8 | 720° |
| Octaedro | 4 × 60° = 240° | 120° | 6 | 720° |
| Dodecaedro | 3 × 108° = 324° | 36° | 20 | 720° |
| Icosaedro | 5 × 60° = 300° | 60° | 12 | 720° |
O manuscrito ficou perdido por séculos. Só sobreviveu porque Leibniz copiou o texto em 1676, e a cópia só foi encontrada no século XIX. Agora vem a surpresa: desse teorema sai a fórmula $V - A + F = 2$, que vimos no capítulo sobre Euler.
Os ângulos internos de uma face com $n$ lados somam $(n - 2) \cdot 180°$. Somando em todas as faces, e lembrando que cada aresta é lado de duas faces (então a soma dos $n$ de todas as faces é $2A$):
O defeito total é $360°$ por vértice menos essa soma:
Ou seja, Descartes tinha nas mãos, mais de um século antes, um resultado equivalente à fórmula de Euler. Só não escreveu a conta final.
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