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Caracterización de Volúmenes de Cubos de Celosía

Aquí es un problema que surgió en una conversación con un profesor. No sé si él sabía la respuesta (y me dijeron nada de eso) y desde entonces ha pasado así que no puedo preguntarle acerca de ella.

Deje $C$ ser un entramado de cubo en $\mathbb{R}^n$. Caracterizar todos los posibles volúmenes de $C$. Un cubo se llama un entramado de cubo si y sólo si cada vértice tiene coordenadas enteras.

Se me rompió esta prueba en tres de los casos, el último de los cuales estoy teniendo problemas con en una dirección. Vamos a dejar que $V(n)$ ser el conjunto de todos los números de $V$ para el cual existe un entramado de cubo de volumen $V$ en la dimensión $n$. Vamos a romper en tres de los casos se basa en el valor de la mod 4.

\begin{align*} V(2k+1)&=\{a^n:a\in\mathbb{N}\} \\ V(4k)&=\{a^\frac{n}{2}:a\in\mathbb{N}\} \\ V(4k+2)&\supseteq\{(a^2+b^2)^\frac{n}{2}:a,b\in\mathbb{N}\} \end{align*}

Estas declaraciones que he probado, y la conjetura de que la última es una igualdad. He estado tratando de utilizar un colapso dimensión argumento para demostrar que si puedo hacer un cubo de lado de longitud $s$ $\mathbb{R}^{4k+2}$ entonces puedo en $\mathbb{R}^{4k-2}$, momento en el que el teorema se sigue desde que he probado el caso especial de $n=2$ (que es bastante trivial - no hay forma de escribir un cuadrado cuyo volumen no es de la forma especificada en $2$D.

Las anteriores afirmaciones (sans mi conjetura) han demostrado aquí

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Stella Biderman Puntos 3809

Un excelente, pero teóricamente complicado de la prueba se puede encontrar aquí en mi cross-post al mes, gracias a Noam D. Elkies.

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