【精品】序列空间几何结构的直观表示

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1、P-序列空间几何结构的直观表示数学与计算机科学学院数学与应用数学专业105012005072林洪章指导老师王建【摘要】在混沌动力学中会碰到一种奇特的空间——卩一序列空间(z,<),即工={—2…为…“圧{0丄2,・・・〃一1}},其中是定值,1

2、等距同构1.引言在混沌动力学屮会遇到一种奇特的度量空I'可一一序列空I'可(LdJ,定义如下:定义1.1设集合工={%»$2…片…丨》w{0,1,2,・・・〃一1}},其中p是定值,1

3、,并且满足n-1I_fI工广{加】$2…兀一】l®w{0‘l'2,・・・p-l}‘0〈pS9},dn(m)=2'J,/=0P其中b=佔$2…》一「I=W1…C,-l•容易证明(X,孔)和(%,O都是度量空间.对于一个给定的度量空间,对其建立一个简单的几何模型,最好的方法莫过于将这个度量空间等距嵌入欧氏空间中,比如R,/?2或者在本篇文章的第四部分将会给出序列空间E的子空间工2不能等距嵌入欧氏空间(卍,蘇)(心为欧几里得度量),无论n的収值为多大.因此序列空间另也就不能等距同构于欧氏空间定义1・3在欧氏空间中定义度量pl认,0

4、=2>厂「,其中$=(几冷,$2,…,仏),心仏昇",…,—-】),则称〃g为/=0网格度量.设映射齐:(工n,d〃)T(/r,比)齐(加】…%)=&,»•••,片一1)其中S严十.在本篇文章的第四部分,将会证明映射%是(乙「,久)到仪",〃g)的等距映射.因此映射齐的象就是%在(疋,心)屮的几何模型•例如:当p=2时,5={0,1},纭在映射齐下的象包含两个点,如图1・1:Z2={(00),(01),(10),(1!)},工2在映射了2下的彖包含四个点,如图1・2图1・2y2(Z2)刀3={(000),(001),(010

5、),(100),(101),(110),(011),(111)},工3在映射匕下的象包含8个点,如图1-3A2B2图1・3佃)同理当p=3时,(000),(001),(010),(100),(101),(110),(011),(111),、(002),(020),(200),(102),(201),(202),(120),(210),(202)(012),(021),(022),(112),(121),(211),(122),(212),(221)(222)%在映射人下的象包含27个点,如图1-4图1・4佃)利用这种方法,能

6、很容易地建立序列空间工“的儿何模型,然而对于工“中门的取值大于3的情况,这种几何模型,却不能很容易的直观表示的几何模型.同样对于序列空间工而言,这种方法,就显然不适用于建立其直观的几何模型.然而,如果我们可以寻找一种方法,能再将的几何模型,“挤压”到二维或者三维的空间里面,就能获得直观的几何结构,事实上,本篇文章中,将介绍一种可以将工“的几何模型“挤压”到实平面中,从而获得直观的几何结构的方法.例如:当p=2时,儿(工3)的几何模型如图I",是一个长为1个单位,宽为+个单位,高为扌个单位的长方体,儿(工J中任意两点的距离为两

7、点之I'可沿着长方体的边的最短的路径的长度.接下來,按图1・5到图1・6的挤压方法即,可以将73(力3)的三维儿何结构,转化成二维的儿何结构.A4A2B2B1B4A3A203B2A1图1-6同样当=3时,卩3(》3)的儿何模型如图1・4,是一个长为2个单位,宽为一个单位为一个单位的长方体,儿(》3)屮任意两点的距离为两点之间沿着长方体的边的最短的路径的长度.接下來,按图1・7到图1・8的挤压方法即,可以将九(工3)的三维几何结构,转化成二维的几何结构.C3图1-7A3B3A1B1C1A2B2C2C3C6C9图1-8利用的类似

8、上述的转化方法,就可以将》n的儿何结构转化到平面内.在这篇文章屮,用类似的方法,将序列空间工的几何结构转化到平面内.在这之前,我们先看一个简单的空间模型,认识什么是几何结构的直观表示.1.一个简单的离散度量空间的几何结构的直观表示为了图解,什么是儿何结构的直观表示,先来认识一个简单的离散度

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