Куб с ребром 1 делится плоскостями, параллельными его граням, на 27 равных кубов.
Из куба удаляются центральный куб и все прилежащие к нему по двумерным граням кубы этого подразделения.
Получается множество , состоящее из 20 оставшихся замкнутых кубов «первого ранга».
Поступая точно так же с каждым из кубов первого ранга, получим множество , состоящее из 400 кубов второго ранга.
Продолжая этот процесс бесконечно, получим бесконечную последовательность
,
пересечение членов которой есть губка Менгера.
Игра в хаос
Губка Менгера может быть также получена при помощи процесса, называемого игрой в хаос[en][1][2], который заключается в следующем:
Задаётся некоторая начальная точка , лежащая внутри куба.
Строится последовательность точек в следующем цикле:
Случайно выбирается аттрактор из 20 возможных с равной вероятностью.
Строится точка с новыми координатами: , где: — координаты предыдущей точки ; — координаты выбранного аттрактора.
Если выполнять цикл достаточно много раз (не менее 100 тысяч) и потом отбросить первые несколько десятков точек, то оставшиеся точки будут образовывать фигуру близкую к губке Менгера.
Свойства
Губка Менгера состоит из 20 одинаковых частей, коэффициент подобия 1/3.
Ортогональные проекции губки Менгера представляют собой ковёр Серпинского.
Губка Менгера имеет промежуточную (то есть не целую) Хаусдорфову размерность, которая равна поскольку она состоит из 20 равных частей, каждая из которых подобна всей губке с коэффициентом подобия 1/3.
Губка Менгера топологически характеризуется как одномерный связный локально связный метризуемый компакт, не имеющий локально разбивающих точек (то есть для любой связной окрестности любой точки множество связно) и не имеющий непустых открытых и вложимых в плоскость подмножеств.
Губка Менгера является универсальной кривой Урысона, то есть какова бы ни была кривая Урысона , в губке Менгера найдется подмножество , гомеоморфное .
Губка Менгера имеет нулевой объём, но бесконечную площадь граней. Объём определяется формулой 20/27 на каждую итерацию.
Сечение губки Менгера, ограниченной кубом со стороной 1 и центром в начале координат, плоскостью содержит гексаграммы.
Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.ru внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.
2019-2024 WikiSort.ru - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии