Dehn 不变量是使用三维多面体的角度和边长定义的常数。它之所以重要,是因为它在多面体剖分和重组下保持不变。
Dehn (1902) 表明,两个可相互剖分的多面体必须具有相等的 Dehn 不变量,从而解决了希尔伯特问题中的第三个问题。后来,Sydler (1965) 表明,两个多面体可以相互剖分当且仅当它们具有相同的体积和相同的 Dehn 不变量。
Dehn 不变量为零是多面体成为空间填充的必要条件(但不是充分条件)。一般来说,根据上述结果,一个多面体要么本身是空间填充的,要么可以被切割并重新组装成空间填充的多面体当且仅当其 Dehn 不变量为零。
平行多面体的 Dehn 不变量为 0。
Conway等人 (1999) 将角度 称为“纯大地测量角”,如果其六个平方三角函数中的任何一个(因此每个)都是有理数(或无穷大),使用“混合大地测量角”表示纯大地测量角与有理系数的线性组合,并为素数 和无平方正整数 定义某些角度 。然后,他们表明每个纯大地测量角都可以唯一地表示为 的有理倍数加上角度 的整数线性组合,这意味着由 补充的角度 构成了混合大地测量角空间的基础。然后,他们表明,如果 对于整数 、、,其中 是无平方正整数, 和 互质,并且如果 的素因数分解为 (包括重数),则
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对于某些有理数 。
的显著值包括
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(Conway等人 1999; OEIS A195696, A188595, 和 A105199), 其中 是二面角,正十二面体的二面角, 是正二十面体的二面角, 是正四面体的二面角。
Conway等人 (1999) 使用这些结果,给出了单位柏拉图和非扭棱阿基米德立体的角度基 表示的 Dehn 不变量。
许多多面体的预计算 Dehn 不变量在 Wolfram 语言中实现为PolyhedronData[poly,"DehnInvariant"].