Эта публикация цитируется в
4 статьях
Вычислительная геометрия
О некоторых задачах для симплекса и шара в ${\mathbb R}^n$
М. В. Невский Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова,
ул. Советская, 14, г. Ярославль, 150003 Россия
Аннотация:
Пусть
$C$ — выпуклое тело,
$S$ невырожденный симплекс в
${\mathbb R}^n$. Через
$\tau S$ обозначим образ
$S$
при гомотетии относительно центра тяжести
$S$ с
коэффициентом
$\tau$.
Под
$\xi(C;S)$ понимается
минимальное
$\tau>0,$ для которого
$C$ является подмножеством симплекса
$\tau S$.
По определению,
$\alpha(C;S)$ есть минимальное
$\tau>0$, такое что
$C$ принадлежит трансляту симплекса
$\tau S$. Ранее автор доказал, что
справедливы равенства
$\xi(C;S)=(n+1)\max\limits_{1\leq j\leq n+1}
\max\limits_{x\in C}(-\lambda_j(x))+1$ \linebreak (если
$C\not\subset S$), $\alpha(C;S)=
\sum\limits_{j=1}^{n+1} \max\limits_{x\in C} (-\lambda_j(x))+1.$
Здесь
$\lambda_j$ — линейные функции, называемые
базисными многочленами Лагранжа симплекса
$S$. Они таковы, что числа
$\lambda_j(x),\ldots, \lambda_{n+1}(x)$ являются барицентрическими
координатами точки
$x\in{\mathbb R}^n$.
В предыдущих работах автора указанные формулы исследовались в ситуации,
когда
$C$ представляет собой
$n$-мерный
единичный куб
$Q_n=[0,1]^n$. В статье рассматривается случай, когда
$C$ есть единичный евклидов шар
$B_n=\{x: \|x\|\leq 1\},$ где
$\|x\|=\left(\sum\limits_{i=1}^n x_i^2 \right)^{1/2}.$ Устанавливаются различные
соотношения
для
$\xi(B_n;S)$ и
$\alpha(B_n;S)$, а также приводится их геометрическая
интерпретация. Например, если
$\lambda_j(x)=
l_{1j}x_1+\ldots+
l_{nj}x_n+l_{n+1,j},$ то
$\alpha(B_n;S)=
\sum\limits_{j=1}^{n+1}\left(\sum\limits_{i=1}^n l_{ij}^2\right)^{1/2}$.
Минимальное возможное значение каждой из величин
$\xi(B_n;S)$,
$\alpha(B_n;S)$
для
$S\subset B_n$ равно
$n$ и соответствует правильному симплексу,
вписанному в
$B_n$. Даётся сравнение с результатами, полученными ранее
для
$C=Q_n$.
Ключевые слова:
$n$-мерный симплекс, $n$-мерный шар, гомотетия,
коэффициент поглощения.
УДК:
514.17+
517.51+
519.6 Поступила в редакцию: 20.09.2018
Исправленный вариант: 30.10.2018
Принята в печать: 10.11.2018
DOI:
10.18255/1818-1015-680-691