Строгие солнца, составленные из плоскостей
А. Р. Алимовab a Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
b Московский центр фундаментальной и прикладной математики
Аннотация:
Множество
$M$ называется строгим солнцем, если для каждой точки
$x\notin M$ множество ближайших точек
$P_Mx$ из
$M$ для
$x$ непусто и любая точка
$y\in P_Mx$ является ближайшей точкой из
$M$ для любой точки
$z$ из луча с началом в
$y$ и проходящего через
$x$. Строгие солнца иногда называют множествами Колмогорова, поскольку для них выполнен критерий Колмогорова элемента наилучшего приближения. Исследуются структурные свойства строгих солнц, составленных из конечного числа плоскостей (аффинных подпространств, возможно, вырожденных в точки). Мы всегда будем предполагать, что объединение плоскостей
$M:=\bigcup L_i$ является неприводимым, т. е. никакая плоскость из объединения
$\bigcup L_i$ не содержит другую. Устанавливается, что если
$M :=\bigcup_{i=1}^N L_i$ — строгое солнце в нормированном пространстве, являющееся конечным неприводимым объединением плоскостей, то
$M$ состоит из одной плоскости. Показывается, что условие строгой солнечности нельзя заменить на условие солнечности. В пространстве
$\ell^\infty_n$ доказывается более сильный локальный аналог этого свойства. Именно, показывается, что если
$M :=\bigcup_{i=1}^N L_i$ — неприводимое конечное объединение плоскостей в
$\ell^\infty_n$,
$\Pi$ — брус (пересечение экстремальных гиперполос),
$M\cap \Pi\ne \emptyset$, то множество
$M':=M\cap \Pi$ является строгим солнцем в пространстве
$\ell^\infty_n$, если и только если
$M'$ выпукло, т. е.
$M'$ — пересечение некоторой плоскости
$L_i$ с брусом
$\Pi$. Как следствие, если
$M :=\bigcup_{i=1}^N L_i$ — локальное строгое солнце в пространстве
$\ell^\infty_n$, то
$M$ состоит из одной плоскости. Аналогичные утверждения получены для множеств
$M :=\bigcup_{i=1}^N L_i$ с непрерывной метрической проекцией в
$\ell^\infty_n$. Полученные результаты продолжают и развивают исследования о приближении чебышёвскими множествами, составленными из объединения плоскостей, начатые автором статьи и И. Г. Царьковым, в линейных нормированных и несимметрично нормированных пространствах, а также результаты И. Г. Царькова о множествах с кусочно-непрерывной метрической проекцией.
Ключевые слова:
наилучшее приближение; объединение плоскостей, солнце, строгое солнце, дискретизация.
УДК:
517.982.256
MSC: 41A65 Поступила в редакцию: 23.06.2024
Исправленный вариант: 27.08.2024
Принята в печать: 02.09.2024
DOI:
10.21538/0134-4889-2024-30-4-27-36