Неравенство о случайном сечении и случайном симплексе
А. Е. Литвакab,
Д. Н. Запорожецc a Dept. of Math. and Stat. Sciences, University of Alberta, Edmonton, AB, Canada, T6G 2G1
b С.-Петербургский государственный университет
c С.-Петербургское отделение Математического институт им. В. А. Стеклова, Фонтанка 27, 191011 С.-Петербург, Россия
Аннотация:
Рассмотрим произвольное выпуклое тело
$K\subset\mathbb R^d$. Пусть
$X_1,\dots, X_k$, где
$k\leq d$, случайным образом равномерно и независимо выбраны в
$K$, а
$\xi_k$ обозначает случайное равномерно распределенное
$k$-мерное линейное подпространство. Мы покажем, что при
$p\geq -d+k+1$ выполнено
$$
\mathbf E |K\cap\xi_k|^{d+p}\leq c_{d,k,p}\cdot|K|^k \mathbf E |\mathrm{conv}(0,X_1,\dots,X_k)|^p,
$$
где
$|\cdot|$ и
$\mathrm{conv}$ обозначают объем соответствующей размерности и выпуклую оболочку. Константа
$c_{d,k,p}$ такова, что при
$k>1$ равенство выполняется тогда и только тогда, когда
$K$ – эллипсоид с центром в начале координат, а при
$k=1$ неравенство обращается в равенство. При
$p=0$ данное неравенство обращается в неравенство Буземана о случайном сечении, а при
$k=d$ – в неравенство Буземана о случайном симплексе. Мы также приведем аффинную версию данного неравенства, которая аналогичным образом обобщает неравенство Шнайдера и неравенство Бляшке–Грёмера. Библ. – 15 назв.
Ключевые слова:
выпуклая оболочка, неравенство Бляшке–Грёмера, неравенство Буземана, неравенство Шнайдера, случайное сечение, случайный симплекс, формула Бляшке–Петканчина, формула Фюрстенберга–Цкони.
УДК:
519.2 Поступило: 11.11.2021