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第 2/6 步:把每个非三角形的面三角剖分
通俗地说

如果平面图里有一个五边形的房间,总可以画一条粉笔线把它分成两个三角形房间,而不必在外部增加任何门——只增加一堵内墙(一条边),多出一个房间(一个面)。对每一个非三角形的面都这样做,累计值 V−E+FV-E+F 永远不会改变,因为新增的一条边和一个面恰好相互抵消。

ΔV=0,ΔE=+1,ΔF=+1  ⟹  Δ(V−E+F)=0\Delta V = 0, \quad \Delta E = +1, \quad \Delta F = +1 \implies \Delta(V - E + F) = 0
以平面嵌入形式画出的立方体图
立方体的八个顶点和十二条边画成一个没有边交叉的平面图,图中显示了正方形的面将被一条对角线分成两个三角形。
详细分析

如果平面图中某个面有四条或更多边,就画一条对角线把它分成两个更小的面。这样恰好新增一条边和一个面,而不触碰任何顶点,于是 EE 增加 +1+1,FF 增加 +1+1,V−E+FV - E + F 保持不变。对每个非三角形的面重复这个操作——对于至少四条边的多边形总是可以做到——就把整个图变成一个三角剖分,而 V−E+FV - E + F 始终没有改变。

本步骤中的术语
三角剖分
在不新增顶点的情况下,通过画对角线把平面图的每个面都分割成三角形的方法。
本步骤用到的知识