Научный отдел
Математика
Некоторые свойства $0/1$-симплексов
М. В. Невский,
А. Ю. Ухалов Ярославский государственный университет имени П. Г. Демидова, Россия, 150003, Ярославль, Советская, 14
Аннотация:
Пусть
$n\in {\mathbb N}$,
$Q_n=[0,1]^n$. Для
$n$-мерного невырожденного симплекса
$S$ под
$\sigma S$ понимается результат гомотетии
$S$ относительно центра тяжести с коэффициентом гомотетии
$\sigma$. Положим $\xi(S)=\min\{\sigma\geq 1: Q_n\subset \sigma S\}$,
$\xi_n=\min\{\xi(S): S\subset Q_n\}$. Через
$P$ обозначим интерполяционный проектор, действующий из
$C(Q_n)$ на пространство линейных функций от
$n$ переменных, узлы которого совпадают с вершинами симплекса
$S\subset Q_n$. Пусть
$\|P\|$ — норма
$P$ как оператора из
$C(Q_n)$ в
$C(Q_n)$,
$\theta_n=\min \|P\|.$ Через
$\xi^\prime_n$ и
$\theta^\prime_n$ обозначаются величины, аналогичные
$\xi_n$ и
$\theta_n$, при дополнительном ограничении, что рассматриваемые симплексы являются
$0/1$-многогранниками, т. е. их вершины совпадают с вершинами
$Q_n$. В статье систематизируются общие оценки чисел
$\xi^\prime_n$,
$\theta^\prime_n$, а также приводятся их новые оценки и точные значения для конкретных
$n$. Доказывается, что
$\xi^\prime_n\asymp n$,
$\theta^\prime_n\asymp \sqrt{n}$. Пусть одна из вершин
$0/1$-симплекса
$S^*$ есть произвольная вершина
$v$ куба
$Q_n$, а
$n$ остальных являются смежными с противоположной к
$v$ вершиной куба. Для
$2\leq n\leq 5$ каждый симплекс, экстремальный в смысле
$\xi^\prime_n$, совпадает с
$S^*$. Минимальное
$n$, при котором
$\xi(S^*)>\xi^\prime_n$, равно
$6$. Обозначим через
$P^*$ интерполяционный проектор с узлами в вершинах
$S^*$. Минимальное
$n$, при котором
$\|P^*\|>\theta^\prime_n$, равно
$5$.
Ключевые слова:
симплекс, куб, гомотетия, осевой диаметр, интерполяция, проектор, численные методы.
УДК:
514.17+
517.51+
519.6
DOI:
10.18500/1816-9791-2018-18-3-305-315