클라인 다면체

Klein polyhedron

숫자의 기하학에서는 펠릭스 클라인의 이름을 딴 클라인 다면체를 사용하여 더 높은 차원으로 이어지는 분수의 개념을 일반화한다.

정의

을(를) 유클리드 공간 에 있는 닫힌 단순 으로 두십시오 클라인 다면체 Z C\^{의 0이 아닌 지점의 볼록한 선체.

지속분수와의 관계

> (가) 비합리적인 숫자라고 가정하자.In , the cones generated by and by give rise to two Klein polyhedra, each of which is bounded by a sequence of adjoi닝 라인 세그먼트.선 세그먼트의 정수 길이 . 와 교차하는 크기보다 1보다 작도록 정의하십시오. 그런 다음 이 두 클라인 폴리헤드라의 가장자리 정수 길이는 짝수 항과 일치하는 {\의 지속적인 굴절 확장을 암호화한다.

클라인 다면체 관련 그래프

Suppose is generated by a basis of (so that ), and let be the dual basis (so that ).벡터 에서 생성된 라인에 대해 ) 을(를) 쓰고 x {\ \에 직교하는 하이퍼 평면에 H를 입력하십시오

Call the vector irrational if ; and call the cone irrational if all the vectors and 비합리적이다.

클라인 다면체의 V 을(를) 이라고 한다.비합리적인 원뿔의 과(와) 연관된 두 개의 그래프는 다음과 같다.

  • ) 정점이 V 의 (1차원) 에지의 끝점인 두 정점이
  • the graph whose vertices are -dimensional faces (chambers) of , two chambers being joined if they share an -dimensional face.

Both of these graphs are structurally related to the directed graph whose set of vertices is , where vertex is joined to vertex - 1 ()U W {\ \ 형식인 경우에만 해당됨

( 0 W Assuming that has been triangulated, the vertices of each of the graphs and can be described in terms of the graph :

  • Given any path in , one can find a path in 이러한 = k( ) 여기서 (는) 벡터1,, ) n
  • Given any path in , one can find a path in such = ( \sigma 같은 경우. 여기서 R ()-차원 표준 심플렉스

라그랑주 정리 일반화

라그랑쥬는 비합리적인 실수 {\ \에 대해 의 지속적인 굴절 확장이 2차 비합리적인 경우에만 주기적이라는 것을 증명했다.클라인 다면체는 우리가 이 결과를 일반화할 수 있게 해준다.

를) 학위 완전히 실제 대수적 숫자 필드로 하고 : be the real embeddings of . The simplicial cone is said to be split over if where is a basis for over

Given a path in , let .+ = 이면 이 경로를 경로라고 한다모든에 대한 0.이러한 경로의 기간 행렬 - 로 정의된다.. A path in or associated with such a path is also said to be periodic, with the same period matrix.

The generalized Lagrange theorem states that for an irrational simplicial cone , with generators and as above and with sail 다음 세 가지 조건이 동일함:

  • 은(는) 완전히 실제 대수적 숫자 에 대해 분할되어 있다
  • For each of the there is periodic path of vertices in such that the asymptotically approach 라인 ( ) 와 이러한 경로의 기간 행렬이 모두 통근한다.
  • For each of the there is periodic path of chambers in such that the asy하이퍼플레인 H( ) 및 이러한 경로의 기간 행렬이 모두 통근한다.

take = } 및 = ( ) .Then the simplicial cone is split over . The vertices of the sail are the points corresponding to t그는 p / q k {\k}/q_의 연속 분수를 2 }에 수렴한다The path of vertices in the positive quadrant starting at and proceeding in a positive direction is . Let 는 x 에 결합된 선 세그먼트 입니다Write and for the reflections of and in the -axis.=( ) T}{ccright}}을를) 두어 x= x 이 되도록 한다., and let .

Me)(1212대 14− 14){\displaystyle\textstyle M_{\mathrm{e}}=\left({\begin{배열}{}시시 짜리{\frac{1}{2}}&,{\frac{1}{2}}\\{\frac{1}{4}}&-{\frac{1}{4}}\end{배열}}\right)}, M¯ e)(1212− 1414){\displaystyle \textstyle자. {\bar{M}}_{\mathrm{e}}=\left({\begin{배열}{}시시 짜리{\frac{1}{2}}&,{\frac{1}{2}}\\-{\frac{1}{4}}&,{\frac{1}{4}}\end{배열}}\right)}, Mf)(3120){\displaystyle\textstyle M_{\mathrm{f}}=\left({\begin{배열}{cc}3&, 1\\2&, 0\end{배열}}\right)}, M¯ f=(31− 20. ){\displays .

  • The paths and are periodic (with period one) in , with period matrices and . We have and = R (){\{\
  • The paths and are periodic (with period one) in , with period matrices and . We have σ kk k ={{ { { bar {

근사성의 일반화

실제 숫자 > 는) { - ): p, Z ,> ): {은 0에서 경계로 잘못 가깝게 호출된다.비합리적인 숫자는 그 지속된 분수의 부분적인 인용구가 경계를 이루는 경우에만 심각하게 근사할 수 있다.[1]이 사실은 클라인 다면체의 관점에서 일반화를 인정한다.

Given a simplicial cone in , where , define the norm minimum of as .

감안할 때 벡터 v1,…, vm∈ Zn{\displaystyle\textstyle \mathbf{v}_{1},\ldots},[v1,…, v m]자){v}_{m}\in\mathbb{Z}^{n},\mathbf ∑ 나는 1개체, ⋯<>i의 스녀det(나의 vi1⋯ v){\displaystyle\textstyle[\mathbf{v}_{1}}_{m},\mathbf{v,\ldots]=\sum._{i_{. This is the Euclidean volume of .

을(를) 비합리적인 단순 콘 의 돛이 되게 하라

  • For a vertex of , define where 은(는) n 의 원시 벡터로서, {\x}에서 나오는 에지를 생성한다
  • For a vertex of , define where 은(는) 의 극한 지점이다

Then if and only if and are both bounded.

[ ] 의 양을 결정요인이라고 한다.2차원에서는{( ,),( ,0) \{(1에 의해 생성된 원뿔은 }의 지속적인 부분 인가에 지나지 않는다

참고 항목

참조

  1. ^ Bugeaud, Yann (2012). Distribution modulo one and Diophantine approximation. Cambridge Tracts in Mathematics. Vol. 193. Cambridge: Cambridge University Press. p. 245. ISBN 978-0-521-11169-0. Zbl 1260.11001.