多面体半拟阵

科技工作者之家 2020-11-17

多面体半拟阵(semi-matroid of polytope)是与多面体关联的一类组合构形,当两个简单多面体的半拟阵同构时,它们对应的多面体是组合等价的;而且,反之亦然。

基本介绍多面体半拟阵是一个简单多面体M关联的半拟阵,F为M的所有极大面构成的集族,V为M的顶点集。M为简单多面体是指M的每一个顶点均正好关联d个极大面,d为M的维数,二元组满足下述半拟阵条件:

1.V的每个顶点v正好关联d个极大面,或者说,v正好包含在d个极大面之中。

2.已知任一个由个极大面构成的子集,或者存在两个顶点,使得这极大面都与这两个顶点关联,或者不存在这样的顶点。

当两个简单多面体的半拟阵同构时,它们对应的多面体是组合等价的;而且,反之亦然1。

相关概念极大面定义 若多面体P的面F满足,则称F为P的一个极****大面(facet)。

命题 若F是多面体的一个极大面,是多面体P的不等式指标集,则存在某个指标,使得不等式为极大面F的表示,即2

简单多面体若多面体符合条件:①一切面都是简单多边形;②各棱之间、棱与面的内部都没有公共点;③顶点不附着于各面的内部或各棱之上;④共有一个顶点的一切面角,围拱着这个顶点构成一个多面角,则这样的多面体叫做简单多面体。

简单多面体也可以这样理解:我们设想一个多面体的面是用橡胶簿膜做成的,若充以气体,则它就会连续(不破裂)变形.表面连续变形,可变形为球面的多面体叫做简单多面体.否则为非简单多面体.如图1中的正方体表面连续变形后可以变成球面,所以正方体是简单多面体.而图2中的多面体(正方体中间挖去一个方孔)表面连续变形后,将变成一个环面,而不是一个球面,因此这个多面体不是简单多面体.

棱柱、棱锥、棱台、正多面体、凸多面体都是简单多面体。

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所

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