Смекни!
smekni.com

Многомерная геометрия (стр. 11 из 16)

Пусть

- вершины симплекса
. Примем
за начало координат, базис выберем следующим образом:

,
, …,
.

Тогда соотношения при

в координатах примут вид

(7.13)

откуда следует, что

(7.14)

С другой стороны, из (7.14) вытекает (7.13),если положить

для
,
. Таким образом, системы (7.13) и (7.14) эквивалентны и задают один и тот же симплекс
. (при
=3).

Рис. 26

Система неравенств (7.14) показывает, пересечением каких полупространств образован симплекс

.

Выше говорилось, что многогранник можно представить в виде куска пространства, «высеченного» несколькими гиперплоскостями.

Отметим попутно, что слово «симплекс» (simplex) в переводе с латинского означает «простой».

В следующем параграфе данной главы состоится знакомство с

-симплексами в пространстве.

§8. K-симплексы в пространстве

1. Симплексы

Если заданы

точек
не лежащих в одной (
) –плоскости, то точки, определяемые радиус-векторами

, (8.1)

где индекс

пробегает значения от 0 до
, а параметры
связаны условием

(8.2)

образуют

- симплекс с вершинами
, который будем называть
- симплексом
.На рисунке 23 а, б, и в изображен 2 - симплекс (треугольник)
3 – симплекс (тетраэдр)
и 4 – симплекс
.


Рис. 27


Грани симплекса.

Если в уравнении (8.1) один из параметров

равен 0, получаем
- симплекс, называемый гранью
- симплекса. Грани этих
- симплексов называются
- гранями
- симплекса, грани этих
-симплексов называются
- гранями
- симплекса и т.д. Таким образом,
- симплекс обладает
- гранями, где
пробегает значения от 0 до
; 0 – грани
- симплекса совпадают с его вершинами, 1-грани называются ребрами (при
- сторонами). На рисунке 3, а стороны треугольника – 3 отрезка
; на рисунке 3, б ребра тетраэдра - 6 отрезков
, 2–грани-4треугольника А0А1А2,
; на рисунке 3, в - ребра 4 – симплекса - 10 отрезков
,
,
, 2 – грани - 10 треугольников
,
,
,
,
,
,
, 3-грани - 5 тетраэдров
,
,
,
,
.

Если представим векторы

в виде
, то формулу (1) можно переписать в виде
, где параметры
ограничены условиями 0
,
.

Так как любая система

вершин
- симплекса определяет
- грань симплекса, число
- граней симплекса равно числу сочетаний из
по
, т.е.
=
. (8.3)