WikiSort.ru - Не сортированное

Формула Пи́ка (или теорема Пи́ка) — классический результат комбинаторной геометрии и геометрии чисел, согласно которому площадь многоугольника с целочисленными вершинами^[1] равна

В + Г / 2 − 1,

где В — количество целочисленных точек внутри многоугольника, а Г — количество целочисленных точек на границе многоугольника.

В частности, площадь треугольника с вершинами в узлах и не содержащего узлов ни внутри, ни на сторонах (кроме вершин), равна 1/2. Этот факт даёт геометрическое доказательство формулы для разницы подходящих дробей цепной дроби.

Доказана Георгом Пиком в 1899 году.

Вариации и обобщения

• Многочлен Эрхарта — один из вариантов обобщения формулы Пика на старшие размерности.

• Если все грани целочисленного многогранника ${\displaystyle M}$ центрально симметричны (в частности если многогранник является зонэдром) то его объём может быть вычислен по формуле

  ${\displaystyle V(M)={\tfrac {1}{4\pi }}\cdot \sum _{v}\alpha (v),}$

где суммирование ведётся по всем целочисленным точкам ${\displaystyle v\in M}$ и ${\displaystyle \alpha (v)}$ телесный угол ${\displaystyle M}$ при ${\displaystyle v}$ ; если ${\displaystyle v}$ лежит внутри ${\displaystyle M}$ , то считается что ${\displaystyle \alpha (v)=4\cdot \pi }$ .^[2]

• Аналогичное утверждение верно и в ${\displaystyle n}$ -мерном Евклидовом пространстве ${\displaystyle \mathbb {E} ^{n}}$

${\displaystyle V(M)={\tfrac {1}{\omega _{n}}}\cdot \sum _{v}\alpha (v),}$

где ${\displaystyle \omega _{n}}$ обозначает площадь единичной сферы в ${\displaystyle \mathbb {E} ^{n}}$ .

Примечания

Ссылки

• В. В. Прасолов. Задачи по планиметрии. — М.: МЦНМО, 2001. — 584 с. — ISBN 5-900916-82-0.
• А. Кушниренко. Целые точки в многоугольниках и многогранниках // Квант. — 1977. — № 4. — С. 13—20.