Формулировки
Прямая
Если между гранями двух замкнутых выпуклых многогранников в трёхмерном евклидовом пространстве установлено взаимно-однозначное соответствие так, что (i) единичные нормали к соответствующим граням совпадают и (ii) ни одну из граней нельзя поместить внутри соответствующей ей грани параллельным переносом, то многогранники получаются один из другого параллельным переносом (и, в частности, они конгруэнтны).
Через монотонные функции
Функция
называется монотонной функцией многоугольника
, если она обладает свойством:
, если
можно поместить внутри
.
Пусть
и
— замкнутые выпуклые многогранники в трёхмерном евклидовом пространстве с гранями
и
соответственно, причём для любого
выполнены условия: (i) единичные нормали к граням
и
совпадают и (ii) существует монотонная функция
такая, что
. Тогда многогранники
и
получаются один из другого параллельным переносом (и, в частности, они конгруэнтны).
Замечания
- Для трёхмерного пространства теорема Александрова о выпуклых многогранниках обобщает теорему единственности Минковского, утверждающую, что «два равных многогранника с попарно параллельными и равновеликими гранями равны и параллельно расположены». В самом деле, в качестве монотонной функции многоугольника
здесь достаточно взять площадь.
- Утверждение, получающееся из теоремы Александрова о выпуклых многогранниках, если в ней в качестве монотонной функции многоугольника
взять периметр, интересно в тем, что уже более 70 лет геометры не могут найти соответствующей теоремы существования.
- В евклидовом пространстве размерности 2 утверждение, аналогичное теореме Александрова о выпуклых многогранниках, верно, но тривиально.
- В евклидовом пространстве размерности 4 (и во всех более высоких размерностях) утверждение, аналогичное теореме Александрова о выпуклых многогранниках, неверно. В качестве контрпримера можно взять четырёхмерный куб с ребром 2 и четырёхмерный прямоугольный параллелепипед с рёбрами 1, 1, 3, 3.
- О равенстве многомерных выпуклых многогранников при невмещаемости их параллельных двумерных граней, см [4].
Примечания
- ↑ А.Д. Александров, Элементарное доказательство теоремы Минковского и некоторых других теорем о выпуклых многогранниках, Известия АН СССР. Сер. мат. 1, № 4, 597—606 (1937).
- ↑ А.Д. Александров, Выпуклые многогранники. М.; Л.: ГИТТЛ, 1950.
- ↑ Л.А. Люстерник, Выпуклые фигуры и многогранники. М.: ГИТТЛ, 1956.
- ↑ А.И. Медяник, Одно обобщение теоремы единственности А.Д. Александрова для замкнутых выпуклых многогранников на случай
-мерного пространства, Укр. геом. сб. 8, 91—94 (1970).
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .