Igazoljuk, hogy egyetlen olyan poliéder létezik, amelynek nincs átlója, (azaz bármely két csúcsát él köti össze) és ez a tetraéder.
"Megoldás:"
Legyen a feltételeknek
elegettevő poliédernek C
csúcsa. Mivel bármely két csúcsnak van közös éle, ezért egy csúcsból C-1
él induk ki, így az élek száma
, mivel minden él két csúcshoz tartozik. A poliéder lapjai csak háromszögek
lehetnek, hiszen pl. egy négyszögnek már van átlója. Így - mivel minden
csúcsba C-1 háromszög
fut be - a lapok száma
ugyancsak azért, mert egy lap három csúcshoz tartozik.
Végül - mivel
egy átló nélküli poliédernek szükségképpen konvexnek kell lennie, és minden
konvex poliéder egyszerű - alkalmazható a keresett poliéderre Euler poliéder-tétele,
miszerint az egyszerű poliéderek lapjainak, csúcsainak és éleinek a száma
között fennáll az L + C - E = 2
összefüggés:
.
Így C-re egy másodfokú egyenletet kaptunk, melynek a gyökei C = 3 és C = 4 . Ezek közül - mivel egy poliédernek legalább 4 csúcsa van - csak az utóbbi jelent megoldást, ez pedig valóban a tetraéder.
Helyesnek véli a megoldást? Igen - Nem