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从算术几何不等式导出的形式。 (英语) Zbl 0637.10015号

实齐次多项式(A形式)被称为半正定(或psd),如果(p(x)geq 0)对所有(x在mathbb R^n中);如果它是形式的平方和,则称为sos。对于(x\in\mathbbR^n)和(u\in\MathbbZ^+_n),设(x^u=prodx_j^{u_j})。设(mathcal U={U_i})是满足(sum)的偶数元组集_{j} u个_{ij}=2d\)对于每个\(i)(\(x^{u_i}\geq0)都有度(2d\。对于C(mathcal U)中的(w=sum\lambda_iu_i\),(lambda_ i\geq 0),(sum\lambda_i=1),(f(mathcal-U,lambda,w)(x):=sum\ lambda_aix^{U_i}-x^w),通过算术几何不等式(AGI)得到psd。(f)的正倍数称为agiform。希尔伯特证明了并非每个psd形式都是sos。Motzkin于1967年提出的第一个明确例子是agiform(M(x,y,z)=x^4y^2+x^2y^4+z^6-3x^2y ^2z^2)。Choi、Lam和作者还发现了其他非食盐调味品。Hurwitz证明了每一个agiform^{2d}-2d\prodxi^{ci})是sos。
本文定义了(mathcal U^*),它是(C(mathcal-U))的一个可计算子集,具有这样的性质:如果agiform(f=f(mathcal U,lambda,w))是sos,那么(w\In\mathcal-U^*)。相反,如果\(mathcal U\)是单纯形(“网格”)和\(w\ in mathcal U ^*\)的顶点集,则\(f\)是sos;这个证明是一个将(f)表示为平方和的算法。因此,如果\(f\)是agiform并且\(k\geq\max(2,n-2)\),那么\(f(x_1^k,\ldots,x_n^k)\)是sos。
如果(p=sumh_i\),(h_i \)psd表示(h_i=alpha_ip\),则psd形式\(p\)称为极值。Choi和Lam证明了\(M(x,y,z)\)和他们引入的另外两个敏捷形式\(S(x,y,z))和\(Q(x,yz,w)\)是极值的。(大多数其他已知的极值形式都是不定形式的正方形。)如果\(f(\mathcal U,\lambda,w)\)是极值,那么\(\ mathcal U\)是网格。我们得到了一个代数为极值的充要条件,涉及到(w)和(C(mathcal U)的同余性质(mod 2)。极值代数(M)、(S)和(Q)推广到多变量的极值代数族;这些建筑是在莫茨金、崔和林的基础上建造的。
审核人:B.雷兹尼克

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11E10型 实际字段上的表单
13J30型 实代数
第12天15 与平方和相关的字段(形式上为实数字段、毕达哥拉斯字段等)
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