22 votos

Triángulo de centros de la curva de acortamiento

La curva de acortamiento de flujo transforma curvas en el plano moviendo cada punto es perpendicular a la curva a una velocidad proporcional a la curvatura en ese punto. Se define generalmente por curvas suaves (para determinar la curvatura), pero de acuerdo a una encuesta de la Blanca (las Matemáticas. Int. 1989) se puede extender a subsanables varifolds. En particular, de acuerdo con esta extensión, deben ser bien definidos para los triángulos, que al instante se convierten en suave aproximaciones de sí mismos y luego evolucionar como normal, la reducción de un punto. (Esto también inmediatamente después de una respuesta positiva a una pregunta anterior acerca de la continuidad de la curva de acortamiento de flujo, suponiendo que la continuidad es suficientemente general el espacio de curvas para incluir triángulos y no sólo de curvas suaves.) Puesto que el flujo no se ve afectado por transformaciones Euclídeas, este punto debe ser un triángulo en el centro. Es un conocido triángulo del centro (uno de los que aparecen en la Enciclopedia de Triángulo Centros)? Si es así, ¿cuál? Si tan solo pudiéramos calcular el caudal con precisión suficiente como podemos ver en ETC pero no sé cómo hacer el cálculo.

Si esto resulta ser conocida, una referencia sería útil, por lo que se podría añadir al artículo de Wikipedia.

6voto

SmartK8 Puntos 587

Creo que no puede haber ninguna expresión de este "centro de masa" que no implican la ejecución de la curva de acortamiento de flujo. Esto fue demostrado (junto con un montón de otras cosas) para general inicial de las curvas por Bryant y Griffiths en este largo artículo (ver la continuación del Ejemplo 1 en la sección 4.4, específicamente la parte superior de la página 53) y no veo cómo la restricción a los triángulos ayuda.

Lo único que sabemos es que el tiempo de extinción, que está dada por $T=A_0/2\pi$ donde $A_0$ es el área del triángulo.

Usted puede calcular dónde está el punto de la extinción es mediante el uso de Huisken la monotonía de la fórmula, pero que es probablemente el mejor que se puede hacer en general.

4voto

anjanb Puntos 5579

Este parece ser dirigida por Ben Chow y Dave Glickenstein en:

MR2281928 (2008b:58023) Reviewed 
Chow, Bennett(1-UCSD); Glickenstein, David(1-AZ)
Semidiscrete geometric flows of polygons. 
Amer. Math. Monthly 114 (2007), no. 4, 316–328. 

Ellos muestran que el punto es el centro de gravedad del triángulo.

2voto

user32307 Puntos 16

Desde mi entender, el Brakke flujo no es generalmente único y no estoy seguro de si se puede definir un único flujo de un polígono semejante a un triángulo, lo cual puede resultar en no ser capaces de definir un centro de este modo. Angenent tiene trabajo cuando la curva está en W^2,p, pero polígonos no están en este espacio. Me interesaría saber más, pero no he tenido éxito en encontrar una buena referencia para la cantidad pequeña de la suavidad (ayuda se agradece). Uno podría considerar que el conjunto de nivel de formulación, pero que pueden sufrir de engorde (que es similar a la nonuniqueness problema). Sin embargo, la mayoría de la literatura se centra en nonuniqueness procedentes de las singularidades cuando uno comienza en una curva suave, y estos probablemente no desarrollan el mismo tipo de singularidad presente en un polígono.

2voto

Flow Puntos 14132

Yo antes tenía un handwavy argumento que aquí se muestra que el punto de fuga está siempre cerca (pero no igual) al centro de gravedad, pero ahora se han sustituido por un más riguroso argumento. Esto no totalmente responder a la pregunta (cuyo centro es el punto de fuga), pero al menos debería ayudar a eliminar muchos centros como definitivamente no, porque la mayoría de los centros no tienen la misma propiedad de estar siempre cerca de el centro de gravedad.

En primer lugar, para eliminar el centroide de sí mismo: de forma intuitiva, el punto de fuga no debe ser el centro de gravedad por la idea que se expone en la respuesta por parte de las foliaciones: el centro de gravedad tiene un local de la fórmula y el punto de fuga no debe tener dicha fórmula. (Esto también debe ser cierto de la Spieker centro, el centro de gravedad del perímetro del triángulo.) Pero un poco más directamente: en un obtusángulo triángulo isósceles, todos triángulo centros de mentira en la altura del triángulo, pero el centro de gravedad es siempre exactamente 1/3 de la forma a lo largo de la altura de la base (y la Spieker centro está casi en la base), mientras que el punto de fuga debe estar más cerca de la incentro, cerca del punto medio de la altura.

A continuación, vamos a mostrar que el punto de fuga está cerca del centro de gravedad. La anterior handwavy argumento utilizado un vago concepto de "relación de aspecto" (ver comentarios); para concretar más, vamos a usar la isoperimétrico relación $\rho=L^2/A$ que se sabe que disminuye monótonamente a través de la evolución de una curva convexa (Gage 1984).

Considere la posibilidad de una suave curva convexa $C$ con diámetro de $D$, y deje $w$ ser el ancho perpendicular al diámetro; a continuación, $D=\Theta(L)$ e $A=\Theta(wD)$, por lo que $w=\Theta(D/\rho)$. Deje $xy$ ser un acorde de $C$ perpendicular a $D$ a través del centroide. A continuación, $xy$ debe cruzar $D$ en algún lugar dentro de su tercio medio, y las tangentes a $C$ a $x$ e $y$ debe formar un ángulo de unos con otros (y con el diámetro del segmento) que es $O(1/\rho)$, otra cosa $xy$ sería más de $w$. Consideramos que todos los símbolos $D$, $w$, $x$, y $y$ a variar continuamente a medida que la curva de evolución, y el uso de $w_0$ (etc.) para referirse a sus valores iniciales. Tenga en cuenta que, debido a $C$ permanece confinado en una caja rectangular con ancho de $w_0$, va a ser siempre el caso de que $w=O(w_0)$.

En cualquier punto en la evolución de la curva, el mismo cálculo muestra que el ángulo entre las dos tangentes es pequeño, $O(w/D)$. De ello se desprende que las tasas de la zona de pérdida en los dos lados de $xy$ difieren unos de otros en más de un factor de $1+O(w/D)$, y sabemos que la tasa total de la zona de pérdida es constante, por lo que la velocidad a la que la diferencia de área entre los dos lados de los cambios es $O(w/D)$. De ello se deduce que la velocidad a la que el segmento de $xy$ puede mover es $O(1/D)$, debido a un movimiento más rápido crearía demasiada diferencia del área de un lado para el otro.

Ahora considere la posibilidad de cualquier período de tiempo dentro del cual el diámetro disminuye de $D_t$ a $D_t/2$. Rodea la curva de par de ancho-$w$ parca curvas (uno en cada dirección), y el uso de la evitación principio para la curva de acortamiento (si la curva está rodeado por la otra curva, las dos curvas no se cruzan) muestra que esto sucede en el tiempo $O(w_tD_t)$. Dentro de este período de tiempo, el centro de gravedad sólo puede moverse una distancia de $O(w_t)$: la velocidad de la $xy$ controla su movimiento paralelo al diámetro y la longitud de $xy$ controla su movimiento perpendicular. Después de repetir este argumento $\Theta(\log\rho)$ veces habremos $D\le w_0$, después de que el punto de fuga está delimitada dentro de la $O(w_0)$ restante diámetro de la curva. Por lo tanto, el punto de fuga de cualquier curva suave que es dentro de la distancia $O(D\frac{\log\rho}{\rho})$ del centroide.

Los triángulos no son lisas, sino que inmediatamente se convierten en suave tan pronto como se inicie la evolución de ellos, por lo que el mismo argumento se aplica. No estoy seguro de si el logarítmica del factor en el enlazado anteriormente es necesario, o si el punto de fuga está siempre dentro de la más cerca de la distancia de $O(D/\rho)$ del centroide.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X