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Suelo de baldosas arbitrariamente grandes partes del avión implica mosaico del avión?

Supongamos que uno tiene un conjunto finito de tipos de (poligonal) azulejos. Nos dicen que podemos cubrir una región del plano si podemos colocar las baldosas en un no-superposición de la moda (a excepción de los bordes de las baldosas de tocar) de tal manera que la región está contenido en la unión de los azulejos.

Q: Supongamos que, con nuestros azulejos, podemos cubrir cualquier subconjunto compacto del plano. De lo anterior se sigue que podemos azulejo todo el plano?

La afirmación no se sostiene si tenemos un conjunto infinito de tipos de mosaico. Por ejemplo, podríamos tomar arbitrariamente grandes plazas que faltan unas pequeñas muescas en el lado. Cualquier región puede ser cubierto con una lo suficientemente grande de la plaza, pero no hay manera de llenar la falta de notch.

Para el contexto, estoy tratando de comprender no periódicas apuntados, y no estoy seguro de cómo se podría genéricamente muestran que una colección de azulejos no periódica de los azulejos del avión, a menos que un criterio similar a esta es la verdadera.

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Matthew Scouten Puntos 2518

Una compacidad argumento debe hacer el truco. Supongo que cada tipo de recubrimiento tiene positivos de la zona.

Una configuración de ventanas se especifica dando un tipo de posición (de un determinado punto de referencia) y el ángulo de rotación para cada icono. Dado que sólo hay un número finito de azulejos y cada uno tiene positivo de la zona, sólo un número finito de baldosas se cruzan una región acotada. Permite configuraciones de mosaicos de puntos de referencia en, digamos, una unidad cerrada la plaza de formar un espacio métrico compacto $K$. Mosaico del avión con la unidad de plazas, tenemos un espacio de configuración de $\Omega$ para el plano infinito que es un cerrado subconjunto del producto cartesiano de copias de $K$. Por el teorema de Tychonoff este es un compacto metrizable espacio. La secuencia de configuraciones $\omega_n$, cada uno compuesto de un número finito de acuerdo de que no se solapan los azulejos que cubren, dicen, $[-n,n] \times [-n,n]$, algunas larga tendrá un límite de $\omega$, y que el límite debe ser un mosaico de todo el avión.

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tariqsheikh Puntos 58

Robert Israel da una buena respuesta usando el teorema de Tychonoff.

Aquí es un argumento que utiliza diagonalización directamente, evitando el teorema de Tychonoff.

Deje que el conjunto de las baldosas se denota $t_1,\ldots,t_K$. Deje $\Delta$ ser una cota superior de a $diameter(t_k)$. Por la traducción podemos pensar de cada una de las $t_k$ como subconjunto específico (polígono) en $\mathbb{R}^2$ que contiene el origen; me referiré a estos azulejos específicos como el "prototiles". Así que en general suelo de baldosas, cada una de las baldosas es una copia de algunos prototile $t_1,\ldots,t_K$ obtenido por traslación y rotación.

Para cada número natural $n$ deje $\mathbb{T}(n)$ el valor de un número finito de mosaico que cubre $B(n+\Delta)$ (la bola cerrada centrada en el origen de radio $n+\Delta$). Algunos azulejos en $\mathbb{T}_n$ contiene el origen. Así que después de traducir $\mathbb{T_n}$ a una distancia en la mayoría de las $\Delta$ y, a continuación, girando $\mathbb{T_n}$ alrededor del origen podemos suponer que la $\mathbb{T_n}$ contiene uno de los protitles $t_1,\ldots,t_K$.

Después de estas traslaciones y rotaciones, aunque $\mathbb{T}(n)$ necesidad no cubierta $B(n+\Delta)$, todavía cubre $B(n)$. De hecho, $\mathbb{T}(n)$ tiene un número finito de subtiling que cubre $B(n)$, y está contenida en $B(n+\Delta)$, es decir, la unión de todos los azulejos en $\mathbb{T}(n)$ que se cruzan $B(n)$.

Hay sólo un número finito de $t_1,\ldots,t_K$. Por lo tanto, hay una larga $n^0_1 < n^0_2 < n^0_3 < \cdots$ de manera tal que cada uno de $\mathbb{T}(n^0_i)$ contienen el mismo prototile.

En general, la siguiente declaración es verdadera para cada número natural $n$:

$(*)_n$ Hay sólo un número finito de embaldosados que contienen una determinada prototile, que cubren $B(n)$, y que están contenidas en $B(n+\Delta)$.

El uso de $(*)_1$, la secuencia de $(n^0_i)$ la tiene más larga $n^1_1 < n^1_2 < n^1_3 < \cdots$ de manera tal que cada uno de $\mathbb{T}(n^1_i)$ tiene un común subtiling que cubre $B(1)$, y está contenida en $B(1+\Delta)$.

El uso de $(*)_2$, la secuencia de $(n^1_i)$ la tiene más larga $n^2_1 < n^2_2 < n^2_3 < \cdots$ de manera tal que cada uno de $\mathbb{T}(n^2_i)$ tiene un común subtiling que cubre $B(2)$, y está contenida en $B(2+\Delta)$.

$\vdots$

Por inducción, se obtiene una infinita secuencia anidada de subsecuencias $n^j_1 < n^j_2 < n^j_3 < \cdots$ tal que para cada una de las $j$, cada uno de los apuntados $\mathbb{T}(n^j_i)$ tiene un común subtitulado que cubre $B(j)$, y está contenida en $B(j+\Delta)$.

Por diagonalización, podemos extraer una secuencia $n(1) < n(2) < n(3) < \cdots$ que es al mismo tiempo una larga de cada uno de $n^j_1 < n^j_2 < n^j_3 < \cdots$. De ello se sigue que para cada una de las $m \ge 1$ de los apuntados $\mathbb{T}(n(m))$ todos contienen un común subtiling $\mathbb{T}_1$ que cubre $B(1)$ $m \ge 2$ todos ellos contienen un común subtiling $\mathbb{T}_2$ que cubre $B(2)$ $m \ge 3$ todos ellos contienen un común subtiling $\mathbb{T}_3$ que cubre $B(3)$, ...

La unión de la anidados subtilings $\mathbb{T}_1 \subset \mathbb{T}_2 \subset \mathbb{T}_3 \subset \cdots$ es el deseado de ordenamiento en teselas de todo el avión.

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