Dirichlet, udowodnić odległość w sześcianie.

Sześciany. Wielościany. Kule. Inne bryły. Zadania i twierdzenia z nimi związane. Geometria rzutowa w przestrzeni.
GluEEE
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 924
Rejestracja: 30 gru 2012, o 19:24
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Całkonacja
Podziękował: 227 razy
Pomógł: 14 razy

Dirichlet, udowodnić odległość w sześcianie.

Post autor: GluEEE »

W sześcianie o boku 1 umieszczono 217 punktów. Wykaż, że istnieją 2 punkty odległe o co najwyżej 0.2.
thom
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 61
Rejestracja: 31 sie 2013, o 00:27
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Polska
Pomógł: 25 razy

Dirichlet, udowodnić odległość w sześcianie.

Post autor: thom »

Narzuca się, aby podzielić sześcian na \(\displaystyle{ 6^3=216}\) mniejszych sześcianów, ale to daje dwa punkty odległe co najwyżej o długość przekątnej czyli \(\displaystyle{ \frac{\sqrt{3}}{6}>0,2}\). Czy w treści na pewno ma być \(\displaystyle{ 0,2}\)?

Przy tych danych, zadania nie da się rozwiązać (a przynajmniej ja nie widzę jak) korzystając nawet z bardzo silnego , które mówi, że najlepsza możliwa gęstość upakowania kul w przestrzeni \(\displaystyle{ \RR^3}\) wynosi \(\displaystyle{ \frac{\pi}{3\sqrt{2}}}\). Jeśli przypuścimy bowiem, rozumując standardowo, że w naszym sześcianie mamy \(\displaystyle{ n}\) punktów, z których każde dwa są odległe o więcej niż \(\displaystyle{ 0,2}\), to rozważając kule o środkach w tych punktach i promieniach \(\displaystyle{ 0,1}\), otrzymujemy \(\displaystyle{ n}\) parami rozłącznych kul leżących w sześcianie o długości krawędzi \(\displaystyle{ 1,2}\). Gęstość wypełnienia tego sześcianu wynosi więc

\(\displaystyle{ d=\frac{n\cdot\frac{4}{3}\pi\frac{1}{10^3}}{\left(\frac{12}{10}\right)^3}}\),

co wobec twierdzenia Halesa (wystarczy rozważyć oczywiste pokrycie \(\displaystyle{ \RR^3}\) sześcianami o długości krawędzi \(\displaystyle{ 1,2}\) i powtarzać nasze upakowanie okresowo) nie przekracza \(\displaystyle{ \frac{\pi}{3\sqrt{2}}}\). Stąd jedynie dostaniemy nierówność \(\displaystyle{ n\leq 216\sqrt{2}}\), podczas gdy do sprzeczności potrzebowalibyśmy \(\displaystyle{ n\leq 216}\).
GluEEE
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 924
Rejestracja: 30 gru 2012, o 19:24
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Całkonacja
Podziękował: 227 razy
Pomógł: 14 razy

Dirichlet, udowodnić odległość w sześcianie.

Post autor: GluEEE »

... dirichleta Tutaj jest to zadanie.
bakala12
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 3044
Rejestracja: 25 mar 2010, o 15:34
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Gołąb
Podziękował: 24 razy
Pomógł: 513 razy

Dirichlet, udowodnić odległość w sześcianie.

Post autor: bakala12 »

Każdy bok sześcianu dzielę na 6 równych części i łącze tak, żeby powstało \(\displaystyle{ 6^{3}=216}\) sześcianów. Odległość między dwoma najdalej oddalonymi od siebie punktami w takim sześcianie to odległość między dwoma przeciwległymi wierzchołkami i wynosi \(\displaystyle{ \frac{\sqrt{3}}{6}}\) co jest większe od \(\displaystyle{ \frac{1}{5}}\)
To ma być to rozwiązanie? Szkoda że jest całkowicie błędne... Niczego tu nie udowodniono. Jestem prawie pewien, że można tak rozmieścić 217 punktów, żeby odległość pomiędzy dowolnymi dwoma jest ostro większa od \(\displaystyle{ \frac{1}{5}}\)
thom
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 61
Rejestracja: 31 sie 2013, o 00:27
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Polska
Pomógł: 25 razy

Dirichlet, udowodnić odległość w sześcianie.

Post autor: thom »

bakala12 pisze:To ma być to rozwiązanie? Szkoda że jest całkowicie błędne...
Zgadzam się - to jest właśnie problem, o którym pisałem na początku. Narzucająca się droga rozumowania oczywiście nie daje tezy z liczbą \(\displaystyle{ \frac{1}{5}}\).
bakala12 pisze:Jestem prawie pewien, że można tak rozmieścić 217 punktów, żeby odległość pomiędzy dowolnymi dwoma jest ostro większa od frac{1}{5}
Pewien może nie jestem, ale też tak podejrzewam. Zwłaszcza z uwagi na to, że nawet twierdzenie Halesa wydaje się tu niezbyt pomocne.
bakala12
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 3044
Rejestracja: 25 mar 2010, o 15:34
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Gołąb
Podziękował: 24 razy
Pomógł: 513 razy

Dirichlet, udowodnić odległość w sześcianie.

Post autor: bakala12 »

twierdzenie Halesa
To jest jakaś mega armata na takie zadania
Coś być może podobnego:
GluEEE
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 924
Rejestracja: 30 gru 2012, o 19:24
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Całkonacja
Podziękował: 227 razy
Pomógł: 14 razy

Dirichlet, udowodnić odległość w sześcianie.

Post autor: GluEEE »

Więc jak?

żeby odległość pomiędzy dowolnymi dwoma jest ostro większa od \(\displaystyle{ \frac{1}{5}}\)
O co tutaj chodzi? Chodzi o to, że po rozłożeniu punktów jest większa od 0.2?-- 8 wrz 2013, o 20:10 --Wykaż, że istnieją 2 punkty odległe o co najwyżej 0.2. To stwierdzenie oznacza, że każde dwa punkty muszą być od siebie o tyle oddzielone, czy może nie?

Bo jeśliby podzielić każdy bok sześcianu, to bok sześcianu będzie miał długość \(\displaystyle{ 1/6}\), co jest mniejsze od 0.2, tak?
thom
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 61
Rejestracja: 31 sie 2013, o 00:27
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Polska
Pomógł: 25 razy

Dirichlet, udowodnić odległość w sześcianie.

Post autor: thom »

GluEEE pisze:Wykaż, że istnieją 2 punkty odległe o co najwyżej 0.2. To stwierdzenie oznacza, że każde dwa punkty muszą być od siebie o tyle oddzielone, czy może nie?
Nie. Oznacza to, co oznacza. Podejrzewamy po prostu, że teza, którą napisałeś, jest nieprawdziwa czyli, że da się tak rozmieścić \(\displaystyle{ 217}\) punktów w sześcianie o krawędzi długości \(\displaystyle{ 1}\), że nie znajdziemy żadnej pary punktów odległej o co najwyżej \(\displaystyle{ \frac{1}{5}}\).

Rozwiązanie znajdujące się pod linkiem, który podałeś, i o którym pisałem na początku, nie daje tezy ze stałą \(\displaystyle{ \frac{1}{5}}\), a jedynie z \(\displaystyle{ \frac{\sqrt{3}}{6}>\frac{1}{5}}\).
GluEEE
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 924
Rejestracja: 30 gru 2012, o 19:24
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Całkonacja
Podziękował: 227 razy
Pomógł: 14 razy

Dirichlet, udowodnić odległość w sześcianie.

Post autor: GluEEE »

A to, co napisałem o jednej szóstej?
ODPOWIEDZ