WikiEdge:ArXiv-1905.06369

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  • 標題:When a spherical body of constant diameter is of constant width?
  • 中文標題:當一個恆定直徑的球體是恆定寬度的?
  • 發布日期:2019-05-15 18:22:11+00:00
  • 作者:Marek Lassak
  • 分類:math.MG, 52A55, 82D25
  • 原文鏈接http://arxiv.org/abs/1905.06369v1

摘要:摘要:設$D$是直徑為$\delta$的凸體,其中$0 < \delta < \frac{\pi}{2}$,在$d$維球面上。我們證明,只有在以下兩種情況下,$D$的直徑為常數$\delta$當且僅當它的寬度為常數$\delta$。第一種情況是$D$是光滑的。第二種情況是$d=2$。

問題與動機

作者的研究問題包括:

  • 一個球面上的常直徑凸體何時是常寬度的?
  • 在什麼情況下,一個球面上的凸體既是常直徑的也是常寬度的?
  • 對於二維球面,常直徑凸體是否必然是常寬度的?
  • 光滑的球面凸體是否總是常寬度的?
  • 對於非光滑的球面凸體,常直徑條件是否意味着常寬度?

背景介紹

這篇論文的背景主要集中在以下幾個方面:

  1. 球面幾何中的凸體問題
    • 球面幾何是研究球面上點、線、面之間關係的幾何學分支,它在數學物理工程學等領域有着廣泛的應用。
    • 凸體是球面幾何中一類重要的幾何對象,具有許多有趣的性質和應用。
    • 球面上的凸體通常通過其直徑、寬度等幾何特徵來描述。
  2. 常寬凸體與常直徑凸體的關係
    • 常寬凸體是指在球面上,所有支持它的半圓面所確定的寬度都相等的凸體。
    • 常直徑凸體是指在球面上,任意兩點之間的最大距離(直徑)相等的凸體。
    • 研究常寬凸體與常直徑凸體之間的關係,有助於深入理解球面幾何中凸體的性質。
  3. 球面凸體的分類與性質
    • 球面上的凸體可以根據其是否光滑、是否嚴格凸等性質進行分類。
    • 光滑凸體的邊界點沒有尖銳角,而嚴格凸體的邊界上不包含任何弧段。
    • 研究不同類型凸體的性質,對於解決球面幾何中的一些基本問題具有重要意義。
  4. 球面幾何在其他領域的應用
    • 球面幾何在天文學地球科學導航通信等領域有着廣泛的應用。
    • 例如,在天文學中,球面幾何可以用來描述天體的位置和運動;在地球科學中,可以用來分析地球的磁場和重力場。
    • 球面凸體的性質研究,對於這些領域中的一些實際問題具有指導意義。

綜上所述,這篇論文的背景強調了球面幾何中凸體的分類、性質以及它們之間的關係,以及這些幾何對象在其他科學領域的應用價值。

章節摘要

這篇論文是關於球面幾何中常寬和常直徑凸體的研究,論文的主要內容可以概括如下:

  1. 引言
  1. 球面幾何基礎
  1. 常直徑球面凸體
  • 提出了常直徑球面凸體的定義,並討論了其性質。
  • 證明了常直徑凸體是嚴格凸的。
  • 證明了在二維球面上,任意兩個直徑弦必定相交。
  1. 常直徑與常寬度的關係
  • 證明了在二維球面上,常直徑凸體等價於常寬度凸體。
  • 討論了在高維球面上,常直徑凸體與常寬度凸體的關係。
  1. 結論
  • 論文總結了在二維球面上,常直徑凸體與常寬度凸體是等價的。
  • 提出了對於非光滑的常直徑凸體,其是否為常寬度凸體的問題仍然是一個開放性問題。