Euler zelf gaf een bewijs van zijn
regel door steeds viervlak-vormen van een willekeurig veelvlak
af te halen (waarbij zijn regel geldig bleef) en uiteindelijk
elk veelvlak te reduceren tot een viervlak. Zijn bewijs (uit
1751) was echter niet helemaal kloppend.
In 1794 bewees Legendre de regel voor het eerst écht.
Nou zagen we al eerder dat het tekenen van een kaart op
een bol hetzelfde is als het tekenen op een plat vlak. Daarom
geldt de regel van Euler dus óók voor vlakke kaarten, als we
nemen: V = aantal landen, H = aantal knooppunten
en R = aantal grenzen.
Vanaf nu geldt dus voor al onze kaarten:
opmerking: om de bol helemaal op het platte vlak te
projecteren is het wel nodig dat we het buitengebied van een
kaart óók als een land zien, immers de noordpool komt terecht
op "oneindig". Het bewijs van de regel van Euler kan
dan door van een gegeven kaart langzaamaan één voor één de
grenzen weg te laten (en losse punten ook) en te controleren dat
daarbij steeds de regel geldig blijft.
Bij het weglaten van een grens zijn er 2 mogelijkheden:
1. |
De grens scheidt twee landen |
|
|
Bij het weglaten wordt dan G één minder en
ook L (want twee landen worden één.
Dus blijft gelden L + K = G + 2 |
|
2. |
De grens hangt los. |
|
Bij het weglaten wordt dan G één lager, en K
óók (het losse punt verdwijnt)
Dus blijft gelden L + K = G + 2 |
|
|
Als we steeds eerst alle loshangende grenzen doen dan zijn
dit de enige twee mogelijkheden.
Zo eindigen we altijd met één grens met twee punten en één
vlak. Daarvoor geldt 1 + 2 = 1 + 2 dus de regel klopt. |