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三维空心体晶格宽度的局部最大化。 (英语) Zbl 1471.52012年

考虑包含在(d)维欧氏空间(mathbb{R}^d)中的凸体(K)和该空间中的非零向量(v)。沿(v)的宽度等于(v)乘以(K)在跨越(v)直线上的正交投影的长度。然后,如果\(\Lambda\)是\(\mathbb{R}^d\)中包含的\(d\)维晶格(例如,\(\mathbb{Z}^d\)),则\(K\)的晶格宽度是\(\Lambda\)的对偶晶格中\(K\)沿着非零向量的最小可能宽度。
当凸体的内部与(Lambda)不相交时,凸体是中空的。平坦性定理告诉我们,任何空心凸体的晶格宽度都是由一个仅依赖于\(d)的有限数所限定的。这个定理和(d)维空心凸体的最大可能格宽(f(d))在整数规划中起着重要作用,例如R.坎南洛瓦兹[数学年鉴(2)128,第3期,577-602(1988年;Zbl 0659.52004年)]。已知(f(1)=1)和C.A.J.Hurkens公司证明了(f(2)=1+2/\sqrt{3})[线性代数应用134121-128(1990;Zbl 0708.52002号)]。当\(d=3\)时,Giulia Codenotti和Francisco Santos发现了一个晶格宽度为\(2+\sqrt{2}\)的空心四面体\(\Delta\),他们推测\(f(3)\)等于这个值[G.Codenotti公司F.桑托斯,程序。美国数学。Soc.148,No.2,835–850(2020年;Zbl 1445.52012年5月)].
这里,我们证明了在(mathbb{R}^3)中存在一个包含(Delta)的开集,并且包含在(U)中的每个空心凸体的晶格宽度都小于(2+\sqrt{2})。换句话说,\(\Delta\)是相对于晶格宽度的局部最小值。证明包括对通过扰动(Delta)获得的空心四面体空间进行参数化,并使用Karush-Kuhn-Tucker条件在该空间中搜索局部最大值。给出了(3)维空心凸体晶格宽度大于(2+sqrt{2})的必要条件。

MSC公司:

52B20型 凸几何中的格多面体(包括与交换代数和代数几何的关系)
52C07型 (n)维的晶格和凸体(离散几何的方面)
90立方厘米 整数编程

软件:

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