论文部分内容阅读
回顾积分几何的发展历史,凸几何一直以来都是其研究的一个重要领域.凸体具有很多优美的性质,对它们的研究能够使我们发现和认识到其几何不变量之间的关系.概率和分析则是研究积分几何的重要工具.在研究欧氏空间Rn中一个凸体包含另一个凸体的充分条件方面,1941年德国数学家Hadwiger解决了平面时的情况,所以也被称为凸体的Hadwiger包含问题.但凸体的Hadwiger包含问题的高维情况的推广比较复杂,结果还在不断的完善.例如,周家足在《R4中的Willmore泛函与包含问题》中给出了4维情况下凸体的Hadwiger包含问题的一个充分条件.又如,张高勇在他近期的论文《Geometric inequalities and inclusion measures of convexbodies》中给出了n维情况下凸体的Hadwiger包含问题的一个充分条件.等周问题一直以来也是积分几何研究的一个重要领域,并且它和包含问题有着密切的联系.本文首先给出了欧氏空间Rn中凸体的Hadwiger包含问题的另外一个充分条件及与其相关的Bonnesen型不等式;其次研究证实了常曲率曲面的一些Bonnesen型不等式;最后,给出了欧氏空间Rn中等周亏格与域的体积、面积之间的两个关系式.
本文的主要结论如下:
推论2.6.假设K和L是Rn中的凸体,K的面积和体积分别为A(K),V(K),L的体积和平均宽度分别为V(L),M(L).当V(K)≥V(L)时,经过一个等距变换使得L()K的充分条件是
当n为2维情况时,这个推论就是著名的凸集的Hadwiger包含定理.
定理2.10(Bonnesen—type不等式).如果rK和RK分别是Rn中凸体K的最大内接球半径和最小外接球半径,K的面积和体积分别为A(K),V(K).则有
定理3.1.若K是具有常高斯曲率k的欧氏球面上的紧致凸集,其中K的周长,面积,最大内接球半径和最小外接球半径分别为PK,AK,rK,RK.则有以下不等式:
定理3.7.若K是具有常高斯曲率—λ的双曲平面上的紧致凸集,其中K的周长,面积,最大内接球半径和最小外接球半径分别为PK,AK,rK,RK.则有以下不等式此时等式成立当且仅当K是一个双曲圆盘.
定理4.1.Rn中的单连通域D,表面积为A体积为V.D*是它的凸包,表面积为A*体积为V*.域D的等周亏格为△(D)=An—nnωnVn-1,其中ωn是n维单位球的体积.则
等式成立当且仅当域D是一个标准球.
定理4.2.Rn中的单连通域D,表面积为A体积为V.D*是它的凸包,表面积为A*体积为V*.域D的等周亏格为△(D)=An—nnωnVn-1,其中ωn是n维单位球的体积.如果A≥A*,则
其中常数C满足C<nn/2n-2,等式成立当且仅当域D是一个标准球.