mancunian1998: (reuleaux)
mancunian1998 ([personal profile] mancunian1998) wrote2011-04-23 02:21 am

Сечения n-мерного куба

Узнал на конференции один довольно удивительный факт. Представьте себе вначале квадрат со стороной 1 и прямую, которая его пересекает. Какова наибольшая длина сечения?

Ответ угадать несложно: корень из двух. "Как бы понятно", что длиннее всего выйдет, если резать вдоль диагонали. Доказать это тоже нетрудно, разумеется.

Теперь представьте себе n-мерный единичный куб, который рассекает гиперплоскость. Вопрос тот же: каков максимальный (n-1)-мерный объем сечения?

Кажется, что ответ обязан зависеть от n (например, диагональ куба имеет длину корень из n), но на самом деле он тот же - квадратный корень из двух. Это теорема Болла, и в оригинальной статье она доказывается при помощи разных хитрых аргументов, а в конце концов сводится к аккуратной оценке интеграла от (sin x/x)p от минус до плюс бесконечности (что весьма нетривиально, как это ни удивительно). Вроде бы есть альтернатиный простой аргумент, но там слегка машут руками, так что автор не вполне уверен в его аккуратности.

Всё это еще раз доказывает, что наша интуиция касательно многомерных пространств часто совершенно неверна.

[identity profile] pappadeux.livejournal.com 2011-04-23 09:51 pm (UTC)(link)
А разве для трехмерного куба не диагональ? Не корень из трех? Или я чего-то не понял?

[identity profile] mancunian.livejournal.com 2011-04-23 10:26 pm (UTC)(link)
Что значит "диагональ"? Сечение двумерное. Максимальной площади - прямоугольник с высотой 1 и стороной корень из двух.

[identity profile] pappadeux.livejournal.com 2011-04-24 02:29 am (UTC)(link)
Вопрос был "Какова наибольшая длина сечения?"

если в 3д кубе 2д плоскость идет через (0,0,0) и (1,1,1), то как бы корень из 3х. Или речь о том, что площадь сечения будет меньше?

[identity profile] pappadeux.livejournal.com 2011-04-24 02:39 am (UTC)(link)
дошло, речь идет о полщади,действительно диагональ не наибольшая