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Condición suficiente para inscribir un polígono dentro de otro

Deje $P$ ser cualquier polígono convexo en el avión $\mathbb{R}^2$ con vértices $x_1,\dots,x_n$, $n\ge 4$. Deje $P'$ ser otro polígono convexo con vértices $x_1',\dots,x_n'$ (el mismo número de vértices de $P$).

Pregunta 1:

Es la hipótesis de $|x_i'x_j'|\le|x_ix_j|$ todos los $i,j=1,\dots,n$ suficiente para concluir que $P'$ puede ser inscrito dentro de $P$ (es decir, movido por isometrías de tal manera de estar completamente contenida dentro de $P$)?

Si la respuesta a esta pregunta es sí, entonces: la respuesta podría todavía ser que sí, sin la asunción de $P'$ convexo? ¿Qué acerca de la asunción de $P$ convexo?

Pregunta 2:

Hay otras condiciones suficientes para inscribir a un general polígono dentro de otro con el mismo número de vértices?

Gracias


Editar en la Pregunta 1: ¿$|x_i'x_j'|\le|x_ix_j|$todos los $i,j=1,\dots,n$ ser una condición suficiente para $P'\subset P$ en caso de que ambos $P'$ $P$ "particular" polígonos en el siguiente sentido:

  • $P'$ $P$ tienen un número par de lados

  • lados de $P$ son pares en paralelo y de lados paralelos de $P$ también tienen la misma longitud. Existe una correspondencia entre los lados de $P'$ y los lados de $P$ en el sentido de que los lados paralelos de $P$ corresponden a los lados paralelos de $P'$. Lados paralelos de $P'$ también tienen la misma longitud (que puede ser diferente de la longitud de los correspondientes lados paralelos de $P$)

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Misha Puntos 1723

La respuesta a la primera pregunta es no, incluso si ambos polígonos convexos:

counterexample

En la imagen de arriba, a todos los lados y diagonales de la azul polígono son, al menos, ligeramente más pequeño que todos los lados y diagonales de la red de polígonos. (He añadido un discontinua arco para indicar donde el azul del vértice ha de ajuste para el único caso en que la comparación no es obvio.)

Pero la única manera de tratar de encajar el azul del polígono en el interior de la roja es para que coincida con sus isósceles-derecho-el triángulo de las partes, después de que la otra mitad de la azul polígono va en la dirección equivocada.


La respuesta a la segunda pregunta es "sí, pero la mayoría son paywalled o escrito en alemán". Un papel por Jiazu Zhou da algunas condiciones (desea tomar el "no negativo de la curvatura de la" resultados y establecer $\epsilon=0$). No creo que estas son bastante el tipo de condiciones que busca (y se aplican a conjuntos más general que "los polígonos"). Pero las citas en la introducción se puede llevar a otros lugares, incluyendo algunos papeles por Hadwiger de 1941 que contienen los primeros resultados en esta dirección.


No estoy completamente seguro de si esto cuenta como un contraejemplo para su revisión a la pregunta 1 en la no-convexa (porque lados paralelos de $P$ no siempre son iguales), pero vale la pena mantener en torno a:

counterexample 2

Aquí, el azul del polígono es sólo una escala reducida, ligeramente más pequeña versión de la roja, por lo que las desigualdades que todavía se mantienen; pero lo que hace la diferencia en la parte superior más pequeño significa que no encaja dentro de la red del polígono. (Esto no es una prueba formal, pero debe haber una manera de escribir.)

Es posible que la versión revisada es cierto para los polígonos convexos......

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