四等分平面图形面积
本帖最后由 yuange1975 于 2023-9-24 11:51 编辑做切圆切球问题,想到一个问题。
平面上任意一个封闭图形,都存在两条互相垂直的直线将它面积四等分,为什么?
同样立体空间里也成立。
空间上任意一个封闭几何体,都存在两个互相垂直的平面将它体积四等分,为什么?
现实问题就是是否能够垂直两刀均分西瓜、披萨等成价值相等的四份?
不管什么形状的,总能垂直两刀分成体积一样的四份,或者说“价值”一样的四份。
价值不等同于体积,比如披萨上的肉、蘑菇、披萨饼有不同的价值。
不管怎样的形状,怎么样的价值标准,总可以垂直切两刀均分成价值相等的四等份。
做切圆切球问题,想到一个问题。
平面上任意一个封闭图形,都存在两条互相垂直的直线将它面积四等分,为什么?
同样立体空间里也成立。
空间上任意一个封闭几何体,都存在两个互相垂直的平面将它体积四等分,为什么?
现实问题就是是否能够垂直两刀均分西瓜、披萨等成价值相等的四份?
不管什么形状的,总能垂直两刀分成体积一样的四份,或者说“价值”一样的四份。
价值不等同于体积,比如披萨上的肉、蘑菇、披萨饼有不同的价值。
不管怎样的形状,怎么样的价值标准,总可以垂直切两刀均分成价值相等的四等份。
⚠️⚠️⚠️
好像还可以有加强版本。
n维度空间,存在n个互相垂直的“面”,把封闭有限的几何空间切成2^n份具有相同“体积”或者“价值”的部份。
好像真的可以一个个维度叠加上去。二维首先w=0,x轴来一刀,分成上下两块。
再上下两块各自独立,垂直前面x轴一刀,就是平行y轴的各自得到解x1、x2。x1、x2有可能不是一个点,但必定是连续区间。
得到f(0)=x1-x2。 以原点为中心旋转x轴那一刀角度w,f连续。w到pi的时候,上下颠倒,有f(pi)=x2-x1,f必有0点。
这样可以一个个维度叠加上去。
⚠️⚠️⚠️
这个叠加上去是没有问题的,但最后推出有相同的切点有问题。
等于是三维得到二维空间里的两个连续曲线,首尾相连。这个推导不出来两段曲线有一个共同的切点(x,y)。
一维空间没有问题,两人上山下山,一维必定相遇,二维或者以上就不一定了。
最终这个加强的结论证明或者推翻,还需要重新证明。
⚠️⚠️⚠️
好像从代数角度有点通了。
一维,2个长度,一个总长度方程,只有1个自由度。切点只有一个坐标x
L1+L2=L
L1=f(x)
自由度符合,可能有解,再根据f(x)单调性,肯定有解。
二维,4个面积,总面积方程,只有3个自由度。切点坐标x,y和一个切法角度w,3个自由度变量,自由度符合。再结合单调性,有解。
3维,8个体积,7个自由度。切点坐标xyz,切法有球坐标2个θ和φ坐标,5个自由度变量要想控制7个自由变量,对于任意的空间,做不到。
如果是分成4份,3个自由度。又有5个自由度控制参数,太充裕。所以3维度空间切4部分就有太多方法。
⚠️⚠️⚠️所以最终是从代数自由度角度推翻了加强版本。
总算是有了结论了。
上面那个纬度,三维里第二刀还有一个纬度,总共6个自由度纬度。
https://www.zhihu.com/question/430251834/answer/2309288700?utm_id=0
n维度,原点n个自由度,第一个平面n-1个自由度,第二个平面n-2个自由度…。
n维平移是n自由度旋转是n(n-1)/2自由度,总共n(n+1)/2个自由度。
怎么一点印象没有,不过一想就能明白。
补上这一块,倒是高纬度几何旋转变换,可以有了抽象的代数直接运算。
高纬度几何旋转直接想象,三维都要命。要想肉身越狱到四维,想象脑袋都要爆炸。反而完全抽象的代数就更容易,很容易越狱。
这就是我之前解决鸭子共圆弧的概率推广问题时理解到的。
肉身越狱几何维度困难重重,思想越狱代数维度轻轻松松。
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