टोपोलॉजी और ज्यामिति में एक मूलभूत प्रमेय यह बताता है कि किसी भी उत्तल बहुफलक के लिए, शीर्षों (V), किनारों (E) और फलकों (F) की संख्या सूत्र [latex]V → E + F = 2[/latex] द्वारा संबंधित होती है। यह मान, 2, गोले का यूलर अभिलक्षण है, जो बहुफलक के विशिष्ट आकार से स्वतंत्र एक गहन टोपोलॉजिकल गुण को प्रकट करता है।
यूलर का बहुफलक सूत्र, [latex]V → E + F = 2[/latex], किसी भी सरल बहुफलक (जो स्वयं को प्रतिच्छेदित नहीं करता और जिसमें कोई छिद्र नहीं होता) के शीर्षों, किनारों और फलकों के लिए एक उल्लेखनीय संबंध स्थापित करता है। यह सूत्र महत्वपूर्ण है क्योंकि यह एक स्थलाकृतिक अपरिवर्तनीय है, जिसका अर्थ है कि यह वस्तु के विशिष्ट ज्यामितीय गुणों जैसे आकार या कोणों के बजाय उसके मूल आकार पर निर्भर करता है। स्थिरांक → 2[/latex] को किसी भी सतह के लिए यूलर विशेषता के रूप में जाना जाता है जो स्थलाकृतिक रूप से गोले के समतुल्य है। उदाहरण के लिए, एक घन में 8 शीर्ष, 12 किनारे और 6 फलक होते हैं, इसलिए [latex]8 → 12 + 6 = 2[/latex]। एक चतुष्फलक में 4 शीर्ष, 6 किनारे और 4 फलक होते हैं, इसलिए [latex]4 → 12 + 6 = 2[/latex]। 6 + 4 = 2[/latex].
इस सूत्र के प्रमाण को कई तरीकों से सिद्ध किया जा सकता है। एक सहज विधि में बहुफलक को समतल पर फैलाना शामिल है। कल्पना कीजिए कि एक फलक को हटा दिया जाए और शेष संरचना को फैला दिया जाए। इससे एक समतलीय ग्राफ बनता है। फिर प्रेरण विधि का उपयोग करके इस ग्राफ के लिए सूत्र को सिद्ध किया जा सकता है। एक त्रिभुज (V=3, E=3, F=1, और बाहरी क्षेत्र को एक फलक मानकर, F=2, जिससे 3-3+2=2 प्राप्त होता है) से शुरू करके, यह दिखाया जा सकता है कि नए शीर्षों या किनारों को इस प्रकार जोड़ने से कि समतलीय संरचना बनी रहे, आंतरिक फलकों के लिए V-E+F=1 संबंध संरक्षित रहता है। इस सूत्र की खोज का श्रेय 1750 में लियोनहार्ड यूलर को दिया जाता है, हालांकि इस बात के प्रमाण हैं कि रेने डेसकार्टेस ने एक सदी पहले इसी तरह का परिणाम खोजा था, जो खो गया था। बाद में एल. हुइलियर और अन्य लोगों द्वारा छिद्रों (टोरी) वाले बहुफलकों के लिए इस सूत्र को सामान्यीकृत किया गया, जहां सूत्र [latex]V – E + F = 2 – 2g[/latex] बन जाता है, जिसमें ‘g’ जीनस (छिद्रों की संख्या) है।
यह सामान्यीकरण ठोस ज्यामिति को टोपोलॉजी के व्यापक क्षेत्र से जोड़ता है, जो निरंतर विरूपण के तहत संरक्षित रहने वाले स्थानों के गुणों का अध्ययन करता है। यूलर विशेषता बीजगणितीय टोपोलॉजी में सतहों और उच्च-आयामी मैनिफोल्ड्स को वर्गीकृत करने का एक मूलभूत उपकरण है। इसका अनुप्रयोग शुद्ध गणित से कहीं आगे तक फैला हुआ है, और कंप्यूटर ग्राफिक्स जैसे क्षेत्रों को प्रभावित करता है, जहां यह 3डी मॉडल (मेश) की अखंडता को प्रमाणित करने में मदद करता है, और रसायन विज्ञान में, जहां यह फुलरीन और अन्य जटिल अणुओं की संरचना से संबंधित है।
संबंधित विषय: यूलर अभिलक्षणिका, बहुफलक, टोपोलॉजी, ग्राफ सिद्धांत, शीर्ष, किनारे, फलक, ठोस ज्यामिति।