2006-04-17 23:33:55
[#1] TomciO
Zdaje sobie sprawe, ze wiekszosc z tego forum uznaje matematyke raczej za przykry obowiazek niz za przyjemnosc.
Jednakze, ten problem wydaje mi sie na tyle ciekawy, a do tego rozwiazanie jest w sumie bardzo proste i nie wymaga specjalnej aparatury, ze postanowilem go tutaj zapostowac. Szczegolnie, ze calkiem rozwija wyobraznie.
Prosty przypadek 1
Mamy zwykla plaszczyzne rzeczywista oraz uklad wspolrzednych. W punktach (2,2), (2, -2), (-2, 2), (-2, -2) tworzymy kwadrat. W punktach (1, 1), (1, -1), (-1, 1), (-1, -1) tworzymy 4 okregi o promieniu 1 (dla pewnosci to beda takie styczne do osi ukladu oraz do bokow kwadratu). Teraz, w srodku ukladu rysujemy okrag o najwiekszym mozliwym promieniu taki, zeby nie wchodzil na tamte okregi, scisle rzecz ujmujac to bedzie taki co jest styczny zewnetrznie do nich. Oczywistym jest, ze okrag ten jest w wewnatrz kwadratu.
Prosty przypadek 2
Mamy trojwymiarowa przestrzen. W punktach
(1, 1, 1), (1, 1, -1), (1, -1, 1) ..., (-1, -1, -1) (8 punktow) budujemy sfery o promieniu 1. Sa one oczywiscie zawarte w szescianie
(2, 2, 2), (2, 2, -2), (2, -2, 2) ..., (-2, -2, -2). Teraz, w srodku ukladu wspolrzednych rysujemy sfere styczna zewnetrznie do nich. Sfera ta tez jest naturalnie wewnatrz szescianu.
Przypadek ogolny
Mamy d wymiarowa przestrzen, d jest calkowite i wieksze lub rowne od 2. W punktach (a_1, a_2, ..., a_d) gdzie a_1, a_2, ..., a_d przebiegaja wszystkie mozliwe kombinacje d liczb wsrod ktorych sa tylko 1 i -1, tworzymy d-wymiarowe sfery o promieniu 1 (tych punktow jest oczywiscie 2^d).
Wszystkie te sfery zawarte sa w kostce d wymiarowej o wierzcholkach w punktach (b_1, b_2, ..., b_d) gdzie b_1, b_2, ..., b_d analogicznie przebiegaja wszystkie kombinacje d liczb, wsrod ktorych sa tylko 2 i -2 (tych punktow naturalnie rowniez jest 2^d). Teraz, w srodku ukladu tworzymy d-wymiarowa sfere styczna zewnetrznie do tych 2^d sfer.
Problem
Czy dla kazdego d calkowitego >=2 ta sfera w srodku bedzie lezec wewnatrz (tzn. czy nie bedzie wystawac) w zdefiniowanej powyzej kostce d-wymiarowej? (tej w ktorej lezy te wszystkie 2^d sfer).
Nie wiem czy komus sie to bedzie chcialo przeczytac, post sie zrobil przydlugi bo wolalem napisac jak to wyglada dla prostszych przypadkow by nie bylo niejasnosci. Jednakze, wrazie gdyby cos bylo niezrozumiale to prosze pytac.
Jednakze, ten problem wydaje mi sie na tyle ciekawy, a do tego rozwiazanie jest w sumie bardzo proste i nie wymaga specjalnej aparatury, ze postanowilem go tutaj zapostowac. Szczegolnie, ze calkiem rozwija wyobraznie.
Prosty przypadek 1
Mamy zwykla plaszczyzne rzeczywista oraz uklad wspolrzednych. W punktach (2,2), (2, -2), (-2, 2), (-2, -2) tworzymy kwadrat. W punktach (1, 1), (1, -1), (-1, 1), (-1, -1) tworzymy 4 okregi o promieniu 1 (dla pewnosci to beda takie styczne do osi ukladu oraz do bokow kwadratu). Teraz, w srodku ukladu rysujemy okrag o najwiekszym mozliwym promieniu taki, zeby nie wchodzil na tamte okregi, scisle rzecz ujmujac to bedzie taki co jest styczny zewnetrznie do nich. Oczywistym jest, ze okrag ten jest w wewnatrz kwadratu.
Prosty przypadek 2
Mamy trojwymiarowa przestrzen. W punktach
(1, 1, 1), (1, 1, -1), (1, -1, 1) ..., (-1, -1, -1) (8 punktow) budujemy sfery o promieniu 1. Sa one oczywiscie zawarte w szescianie
(2, 2, 2), (2, 2, -2), (2, -2, 2) ..., (-2, -2, -2). Teraz, w srodku ukladu wspolrzednych rysujemy sfere styczna zewnetrznie do nich. Sfera ta tez jest naturalnie wewnatrz szescianu.
Przypadek ogolny
Mamy d wymiarowa przestrzen, d jest calkowite i wieksze lub rowne od 2. W punktach (a_1, a_2, ..., a_d) gdzie a_1, a_2, ..., a_d przebiegaja wszystkie mozliwe kombinacje d liczb wsrod ktorych sa tylko 1 i -1, tworzymy d-wymiarowe sfery o promieniu 1 (tych punktow jest oczywiscie 2^d).
Wszystkie te sfery zawarte sa w kostce d wymiarowej o wierzcholkach w punktach (b_1, b_2, ..., b_d) gdzie b_1, b_2, ..., b_d analogicznie przebiegaja wszystkie kombinacje d liczb, wsrod ktorych sa tylko 2 i -2 (tych punktow naturalnie rowniez jest 2^d). Teraz, w srodku ukladu tworzymy d-wymiarowa sfere styczna zewnetrznie do tych 2^d sfer.
Problem
Czy dla kazdego d calkowitego >=2 ta sfera w srodku bedzie lezec wewnatrz (tzn. czy nie bedzie wystawac) w zdefiniowanej powyzej kostce d-wymiarowej? (tej w ktorej lezy te wszystkie 2^d sfer).
Nie wiem czy komus sie to bedzie chcialo przeczytac, post sie zrobil przydlugi bo wolalem napisac jak to wyglada dla prostszych przypadkow by nie bylo niejasnosci. Jednakze, wrazie gdyby cos bylo niezrozumiale to prosze pytac.
Zmieniony 2007-05-06 23:36:30 przez TomciO
