Опорна пряма

Матеріал з testwiki
Версія від 13:38, 28 квітня 2022, створена imported>Vlasenko D (уточнення)
(різн.) ← Попередня версія | Поточна версія (різн.) | Новіша версія → (різн.)
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Дві опорні прямі до кривої, яка обмежує S

В геометрії, пряма Шаблон:Mvar є опорною прямою до кривої Шаблон:Mvar в площині, якщо вона містить точку Шаблон:Mvar, але не розділяє будь-які дві точки Шаблон:Mvar[1]. Іншими словами, Шаблон:Mvar повністю лежить в одній з двох замкнених півплощин, на які ділить площину пряма Шаблон:Mvar, і має хоча б одну точку на Шаблон:Mvar.

Буває через точку кривої проходить багато опорних прямих (див. малюнок). Коли в заданій точці існує дотична пряма, тоді, якщо вона не перетинає криву, дотична і буде опорною прямою в цій точці, притому єдиною.

Поняття опорної прямої також має сенс для плоских фігур. У цьому випадку кажуть, що опорна пряма може бути визначена як пряма, що має спільні точки з границею фігури, але не з її внутрішньою частиною.[2]

Якщо дві обмежені зв'язні плоскі фігури мають опуклі оболонки, які не перетинаються, тобто їх відділяє додатня відстань, то вони обов'язково мають точно чотири загальні опорні прямі, дотичні в двох різних точках двох опуклих оболонок. Дві з цих опорних прямих розділяють фігури по різним півплощинам, і називаються критичними опорними прямими.[2]

Властивості опуклих фігур

  • До кожної обмеженої опуклої фігури можна провести лише дві опорні прямі, паралельні заданому напряму[3]
  • Через кожну точку опуклої кривої можна провести хоча б одну опорну пряму[3][4]
  • Якщо через кожну граничну точку фігури проходить хоча б одна опорна пряма, то фігура є опуклою[3][4]
  • Найбільша відстань між паралельними опорними прямими опуклої фігури є діаметром цієї фігури[3]

Узагальнення

У випадку більших вимірностей опорна пряма узагальнюється на опорну гіперплощину.

Локальна опорність

В кожній точці є локальна опорна пряма, але не в кожній точці вона буде глобально опорною

Криву C називають локально опорною на пряму Шаблон:Mvar в точці xC, якщо існує такий окіл U точки Шаблон:Mvar, для якого Шаблон:Mvar — опорна пряма.

Локально опукла крива завжди має локально опорну пряму. Наявність локально опорної прямої не гарантує локальної опуклості кривої.

Якщо в точці кривої існує локально опорна пряма, то кривина кривої в цій точці буде невід'ємною.

Опорність на іншу криву

Замість опорності на пряму можна розглядати опорність на іншу криву. Наприклад, на коло.

Опорність кривої в точці на коло радіусу R означає, що кривина кривої в цій точці буде не менше 1R2.

Посилання

Шаблон:Reflist

  1. «The geometry of geodesics», Herbert Busemann, p. 154
  2. 2,0 2,1 «Encyclopedia of Distances», by Michel M. Deza, Elena Deza, p. 179
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 «Выпуклые фигуры», И. М. Яглом и В. Г. БолтянскийШаблон:Недоступне посилання, C. 19-25
  4. 4,0 4,1 Шаблон:Книга