n维单形的体积比
2016-12-02英起志
英起志
(江苏商贸职业学院,江苏 南通 226011)
n维单形的体积比
英起志
(江苏商贸职业学院,江苏 南通 226011)
给出了单形体积比的计算公式,得出了其渐进性质,计算了部分单形的体积比。
n维;单形;John椭球;体积比
单形是凸体几何中最基本和最重要的凸体之一,n维空间中的单形是n+1个仿射无关点的凸包,它是2维欧式空间的三角形、3维欧式空间的四面体向任意维空间的推广。n维空间中,由向量v0,v1,…,vn确定的n维单形的体积为:

凸体的体积比是凸体的重要特征之一,Rn中凸体K的体积比vr(K)定义为:

其中ε是包含于K的椭球,Vn(K)和vn(ε)分别表示K和ε的体积。
1948年,Fritz John证明了对于Rn中的任意凸体都包含体积最大的椭球[1],这就是著名的John椭球定理,其中的椭球被称为John椭球或Löwner-John椭球。John椭球定理解决了凸体内最大体积椭球的存在性问题,定理的结论和方法被广泛运用,成为凸体几何中一系列重要研究的基石。1997年,R Howard在文献[2]中证明了凸体的John椭球是唯一的,解决了John椭球的唯一性问题。如果一个凸体的John椭球是欧氏单位球,则称该凸体处于“John位置”,任何凸体都可以在仿射变换的作用下使之处于John位置。R Howard在文献[2]中还证明了对于任意凸体K,存在椭球E(John椭球),使得:

体积比就是在John椭球的基础上定义的,它对于解决逆等周不等式问题起到了重要作用。Rn中凸体K的体积比定义为:

其中εK为凸体K的John椭球.由定义可知,n维椭球的体积比最小,为1,其余凸体的体积比均大于1。凸体体积比的重要性质是仿射不变性。





下证当n增加时,vr(Tn)严格单调递增,即对任意正整数n,vr(Tn+1)>vr(Tn)。……
