多面體半擬陣(semi-matroid of polytope)是與多面體關聯的一類組合構形,當兩個簡單多面體的半擬陣同構時,它們對應的多面體是組合等價的;而且,反之亦然。
基本介紹
- 中文名:多面體半擬陣
- 外文名:semi-matroid of polytope
- 所屬學科:數學
- 所屬問題:組合學(組合多面形)
基本介紹,相關概念,極大面,簡單多面體,
基本介紹
多面體半擬陣是一個簡單多面體M關聯的半擬陣
,F為M的所有極大面構成的集族,V為M的頂點集。M為簡單多面體是指M的每一個頂點均正好關聯d個極大面,d為M的維數,二元組
滿足下述半擬陣條件:
![](/img/a/160/0322c2379428dd48186c22537d40.jpg)
![](/img/a/160/0322c2379428dd48186c22537d40.jpg)
1.V的每個頂點v正好關聯d個極大面
,或者說,v正好包含在d個極大面
之中。
![](/img/f/824/c3e8711223528a04be374d9a1f31.jpg)
![](/img/f/824/c3e8711223528a04be374d9a1f31.jpg)
2.已知任一個由
個極大面構成的子集,或者存在兩個頂點,使得這
極大面都與這兩個頂點關聯,或者不存在這樣的頂點。
![](/img/a/99f/a16337554c3a553a67b9ddae23ca.jpg)
![](/img/a/99f/a16337554c3a553a67b9ddae23ca.jpg)
當兩個簡單多面體的半擬陣同構時,它們對應的多面體是組合等價的;而且,反之亦然。
相關概念
極大面
定義 若多面體P的面F滿足
,則稱F為P的一個極大面(facet)。
![](/img/f/280/0a22566e3d1891b9d29ad8ca3d7b.jpg)
命題 若F是多面體
的一個極大面,
是多面體P的不等式指標集,則存在某個指標
,使得不等式
為極大面F的表示,即
![](/img/4/d42/f2234c039a5d9377e690467906f3.jpg)
![](/img/0/32b/973ec4dd988a486c5e33879796c4.jpg)
![](/img/9/f8c/564e16a6d06ebfd920b4ad9ebcf0.jpg)
![](/img/f/1fb/3b9fada7e3e2bbb4488c83e20be1.jpg)
![](/img/d/60f/2a8eb7e34afd1c3f70a87d8ecab1.jpg)
簡單多面體
若多面體符合條件:①一切面都是簡單多邊形;②各棱之間、棱與面的內部都沒有公共點;③頂點不附著於各面的內部或各棱之上;④共有一個頂點的一切面角,圍拱著這個頂點構成一個多面角,則這樣的多面體叫做簡單多面體。
![圖1 圖1](/img/b/43f/nBnauQmM5UTZ0AzMhBzN5QzMjRTYxkjZ3MDOwUWM2EmY4IDOhZ2MzUzMwI2LtVGdp9yYpB3LltWahJ2Lt92YuUHZpFmYuMmczdWbp9yL6MHc0RHa.jpg)
簡單多面體也可以這樣理解:我們構想一個多面體的面是用橡膠簿膜做成的,若充以氣體,則它就會連續(不破裂)變形.表面連續變形,可變形為球面的多面體叫做簡單多面體.否則為非簡單多面體.如圖1中的正方體表面連續變形後可以變成球面,所以正方體是簡單多面體.而圖2中的多面體(正方體中間挖去一個方孔)表面連續變形後,將變成一個環面,而不是一個球面,因此這個多面體不是簡單多面體.
![圖2 圖2](/img/9/4f3/nBnaucjMmdTZmBTZ1YGZykjM3MTYxUjZwMTNxQTNjhjZ4QjYlR2MmFTNlF2LtVGdp9yYpB3LltWahJ2Lt92YuUHZpFmYuMmczdWbp9yL6MHc0RHa.jpg)
稜柱、稜錐、稜台、正多面體、凸多面體都是簡單多面體。