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第三章 四种变法:把前两章排成一张表

SDE数学解构导论 · 约 957 汉字

[本章即第一版第二章,第五、七、八三节据第二章的结果改写。其余各节不动。]

一至四节(不动)第一节“为什么要排表”、第二节“格 Ⅰ:路径变了,结果没变”、第三节“格 Ⅳ:结果不定,因为环境给弱了”、第四节“只看这两格会得出什么结论”,一字不改。

五、格 Ⅱ:路径变了,结果真的变了(不动)

三个例子——连点成线、同一点集的不同三角剖分、Lloyd 算子与 Delaunay 翻转不可交换——保留原样。它们是挡住第四节那个反驳的地方。

六、格 Ⅲ:环境变了,特征翻面(增补)

原有的例子保留:平面圆、球面圆、双曲圆;内蕴曲率与外在曲率。

增补一个更强的例子,来自第二章:

环境不必换成另一个几何。只要把同一个欧氏平面上的对象层级从点集抬到

「点集 + 切向分布」,锯齿序列的极限就从“圆”变成“圆 + 切向振

荡”,长度从 2π 变成 8。

这比球面圆那一组更进一步:那里换 E 改变的是同一个对象的特征值(周长

的公式),这里换 E 改变的是极限对象本身——不再是同一个对象的另一个

值,而是另一个对象。

七、四格表(改判)

格 D E 结果 S 本例Ⅰ 变 不变 S 不变 内接与外切正

多边形,都收

敛到 2πⅡ 变 不变 S变 连点成线;不

同三角剖分;

Lloyd 与翻转

不交换Ⅲ 不变 变 S 换成另一个 换到切向有定

对象 义的空间:锯

齿的极限不再

是圆Ⅳ 变 给弱了 S 不唯一 只要求位置收

敛:长度可以

是 2π、8,甚

至∞

改判说明。 第一版把圆周长这个例子挂在格 Ⅳ。现改挂格 Ⅲ,格 Ⅳ 保留为“旧空间里的看法”。两者的关系是:

格 Ⅳ 是在旧空间里看:同一个 S 定不下来。 格 Ⅲ 是在新空间里看:极限根

本是两个对象。 后者更准——因为第二章第八节证明了锯齿在切向那一层不

是柯西列,它不是“定不下来”,它是不在那里。

顺带一提,格 Ⅲ 现在也需要一次措辞调整:原来写作“特征翻面”,那只覆盖球面圆那一类;现改为“S 换成另一个对象”,把两类都装下——特征翻面是它的弱形式,对象更替是它的强形式。

八、缺口的精确形状(改写)

四格表仍然不是定理。但经过第二章之后,缺口的形状比第一版清楚得多,可以写成两句:

第一句(已经知道的):(D, E) 在起作用,而且第二章给出了一个可复算的反

例对——同一个极限点集,两个长度。

第二句(还不知道的):我们还不能陈述在什么条件下 (D, E) 一定能定出一

个 S,也不能陈述被定出来的是不是唯一,更不能陈述这套说法在什么情况

下会是假的。

第二编补的正是第二句。它会先设三条防——不设防,“S 由 D 与 E 决定”自动为真且毫无内容;再给出决定定理与它的三行证明;再用函数 sin(x) 把定理跑到底;最后交出四条硬边界。

读第二编时请带着本章这张表。第二编第十章的四条路径对应格 Ⅰ,第十一章的五个反例对应格 Ⅲ 的弱形式,第十二章第一节对应格 Ⅱ,第十三章的硬边界之三对应格Ⅳ。而格 Ⅲ 的强形式——换 E 之后极限换成另一个对象——在第二编不会再出现,它要到第三编第十九章(扩张选择律)与第四编第二十七章(体积量与跳变量的分道)才被正面处理。

德麦国际专著第 70 号 · 王德生《SDE数学解构导论》