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===================================== 〔語彙分解〕的な部分一致の検索結果は以下の通りです。 ・ 定理 : [ていり] 【名詞】 1. theorem 2. proposition ・ 理 : [り] 【名詞】 1. reason
数学のの分野におけるカラテオドリの定理(カラテオドリのていり、)とは、R''d'' 内の点 ''x'' がある集合 ''P'' の凸包に属するなら、''d'' + 1 個あるいはそれ以下の個数の点からなる ''P'' の部分集合 ''P''′ で、''x'' がその凸包に属するようなものが存在する。また同値であるが、 に対し、''x'' は ''P'' 内の頂点の ''r''-単体に属する。1911年に、''P'' がコンパクトである場合の証明を与えたコンスタンティン・カラテオドリの名にちなむ。1914年には、がその定理を Rd 内の任意の集合 ''P'' に対して拡張した。 例えば、R2 の部分集合である ''P'' = を考える。この集合の凸包は正方形である。今、''P'' の凸包に属する点 ''x'' = (1/4, 1/4) を考える。このとき、凸包が三角形であるような集合 = ''P''′ を構成すると、''x'' はその中に属し、|''P''′| = 3 であるために定理が成立する一例となる。2次元の場合は、この例のように ''P'' 内の任意の点を囲む三角形を ''P'' の点から構成することが出来るので、カラテオドリの定理を図として可視化する試みは有用となる。 == 証明 == ''x'' を ''P'' の凸包に属する点とする。このとき ''x'' は ''P'' 内の有限個の点の凸結合である。すなわち : と書ける。但し ''x''j はすべて ''P'' に属し、''λ''j はすべて非負であり、 である。 ''k'' > ''d'' + 1 を仮定する(そうでない場合は証明する必要がない)。このとき、点 ''x''2 − ''x''1, ..., ''x''''k'' − ''x''1 は線型従属であるので、ゼロでないものがある実スカラー ''μ''2, ..., ''μ''''k'' に対して : が成り立つ。''μ''1 が : のように定義されるなら、 : : となり、この μ''j'' のすべてがゼロになることはない。したがって、少なくとも一つ ''μ''j > 0 となるものがある、このとき、任意の実数 ''α'' に対して : が成り立つ。特に、等号は ''α'' が次のように定義されたときに成り立つ。 : ここで ''α''>0 であり、1 と ''k'' の間のすべての ''j'' に対して : であることに注意されたい。特に ''α'' の定義から ''λ''i − ''αμ''''i'' = 0 である。したがって : が成り立つ。但しすべての は非負で、それらの和は 1 で、 である。言い換えると、''x'' は高々 ''k''-1 個の ''P'' の点の凸結合として表現される。この過程を ''x'' が高々 ''d'' + 1 個の ''P'' の点の凸結合として表現されるまで繰り返せばよい。 またこの他の証明ではヘリーの定理が用いられる。'x'' を ''P'' の凸包に属する点とする。このとき ''x'' は ''P'' 内の有限個の点の凸結合である。すなわち : と書ける。但し ''x''j はすべて ''P'' に属し、''λ''j はすべて非負であり、 である。 ''k'' > ''d'' + 1 を仮定する(そうでない場合は証明する必要がない)。このとき、点 ''x''2 − ''x''1, ..., ''x''''k'' − ''x''1 は線型従属であるので、ゼロでないものがある実スカラー ''μ''2, ..., ''μ''''k'' に対して : が成り立つ。''μ''1 が : のように定義されるなら、 : : となり、この μ''j'' のすべてがゼロになることはない。したがって、少なくとも一つ ''μ''j > 0 となるものがある、このとき、任意の実数 ''α'' に対して : が成り立つ。特に、等号は ''α'' が次のように定義されたときに成り立つ。 : ここで ''α''>0 であり、1 と ''k'' の間のすべての ''j'' に対して : であることに注意されたい。特に ''α'' の定義から ''λ''i − ''αμ''''i'' = 0 である。したがって : が成り立つ。但しすべての は非負で、それらの和は 1 で、 である。言い換えると、''x'' は高々 ''k''-1 個の ''P'' の点の凸結合として表現される。この過程を ''x'' が高々 ''d'' + 1 個の ''P'' の点の凸結合として表現されるまで繰り返せばよい。 またこの他の証明ではヘリーの定理が用いられる。' を ''P'' の凸包に属する点とする。このとき ''x'' は ''P'' 内の有限個の点の凸結合である。すなわち : と書ける。但し ''x''j はすべて ''P'' に属し、''λ''j はすべて非負であり、 である。 ''k'' > ''d'' + 1 を仮定する(そうでない場合は証明する必要がない)。このとき、点 ''x''2 − ''x''1, ..., ''x''''k'' − ''x''1 は線型従属であるので、ゼロでないものがある実スカラー ''μ''2, ..., ''μ''''k'' に対して : が成り立つ。''μ''1 が : のように定義されるなら、 : : となり、この μ''j'' のすべてがゼロになることはない。したがって、少なくとも一つ ''μ''j > 0 となるものがある、このとき、任意の実数 ''α'' に対して : が成り立つ。特に、等号は ''α'' が次のように定義されたときに成り立つ。 : ここで ''α''>0 であり、1 と ''k'' の間のすべての ''j'' に対して : であることに注意されたい。特に ''α'' の定義から ''λ''i − ''αμ''''i'' = 0 である。したがって : が成り立つ。但しすべての は非負で、それらの和は 1 で、 である。言い換えると、''x'' は高々 ''k''-1 個の ''P'' の点の凸結合として表現される。この過程を ''x'' が高々 ''d'' + 1 個の ''P'' の点の凸結合として表現されるまで繰り返せばよい。 またこの他の証明ではヘリーの定理が用いられる。'x'' は ''P'' 内の有限個の点の凸結合である。すなわち : と書ける。但し ''x''j はすべて ''P'' に属し、''λ''j はすべて非負であり、 である。 ''k'' > ''d'' + 1 を仮定する(そうでない場合は証明する必要がない)。このとき、点 ''x''2 − ''x''1, ..., ''x''''k'' − ''x''1 は線型従属であるので、ゼロでないものがある実スカラー ''μ''2, ..., ''μ''''k'' に対して : が成り立つ。''μ''1 が : のように定義されるなら、 : : となり、この μ''j'' のすべてがゼロになることはない。したがって、少なくとも一つ ''μ''j > 0 となるものがある、このとき、任意の実数 ''α'' に対して : が成り立つ。特に、等号は ''α'' が次のように定義されたときに成り立つ。 : ここで ''α''>0 であり、1 と ''k'' の間のすべての ''j'' に対して : であることに注意されたい。特に ''α'' の定義から ''λ''i − ''αμ''''i'' = 0 である。したがって : が成り立つ。但しすべての は非負で、それらの和は 1 で、 である。言い換えると、''x'' は高々 ''k''-1 個の ''P'' の点の凸結合として表現される。この過程を ''x'' が高々 ''d'' + 1 個の ''P'' の点の凸結合として表現されるまで繰り返せばよい。 またこの他の証明ではヘリーの定理が用いられる。' は ''P'' 内の有限個の点の凸結合である。すなわち : と書ける。但し ''x''j はすべて ''P'' に属し、''λ''j はすべて非負であり、 である。 ''k'' > ''d'' + 1 を仮定する(そうでない場合は証明する必要がない)。このとき、点 ''x''2 − ''x''1, ..., ''x''''k'' − ''x''1 は線型従属であるので、ゼロでないものがある実スカラー ''μ''2, ..., ''μ''''k'' に対して : が成り立つ。''μ''1 が : のように定義されるなら、 : : となり、この μ''j'' のすべてがゼロになることはない。したがって、少なくとも一つ ''μ''j > 0 となるものがある、このとき、任意の実数 ''α'' に対して : が成り立つ。特に、等号は ''α'' が次のように定義されたときに成り立つ。 : ここで ''α''>0 であり、1 と ''k'' の間のすべての ''j'' に対して : であることに注意されたい。特に ''α'' の定義から ''λ''i − ''αμ''''i'' = 0 である。したがって : が成り立つ。但しすべての は非負で、それらの和は 1 で、 である。言い換えると、''x'' は高々 ''k''-1 個の ''P'' の点の凸結合として表現される。この過程を ''x'' が高々 ''d'' + 1 個の ''P'' の点の凸結合として表現されるまで繰り返せばよい。 またこの他の証明ではヘリーの定理が用いられる。'x''j はすべて ''P'' に属し、''λ''j はすべて非負であり、 である。 ''k'' > ''d'' + 1 を仮定する(そうでない場合は証明する必要がない)。このとき、点 ''x''2 − ''x''1, ..., ''x''''k'' − ''x''1 は線型従属であるので、ゼロでないものがある実スカラー ''μ''2, ..., ''μ''''k'' に対して : が成り立つ。''μ''1 が : のように定義されるなら、 : : となり、この μ''j'' のすべてがゼロになることはない。したがって、少なくとも一つ ''μ''j > 0 となるものがある、このとき、任意の実数 ''α'' に対して : が成り立つ。特に、等号は ''α'' が次のように定義されたときに成り立つ。 : ここで ''α''>0 であり、1 と ''k'' の間のすべての ''j'' に対して : であることに注意されたい。特に ''α'' の定義から ''λ''i − ''αμ''''i'' = 0 である。したがって : が成り立つ。但しすべての は非負で、それらの和は 1 で、 である。言い換えると、''x'' は高々 ''k''-1 個の ''P'' の点の凸結合として表現される。この過程を ''x'' が高々 ''d'' + 1 個の ''P'' の点の凸結合として表現されるまで繰り返せばよい。 またこの他の証明ではヘリーの定理が用いられる。'j はすべて ''P'' に属し、''λ''j はすべて非負であり、 である。 ''k'' > ''d'' + 1 を仮定する(そうでない場合は証明する必要がない)。このとき、点 ''x''2 − ''x''1, ..., ''x''''k'' − ''x''1 は線型従属であるので、ゼロでないものがある実スカラー ''μ''2, ..., ''μ''''k'' に対して : が成り立つ。''μ''1 が : のように定義されるなら、 : : となり、この μ''j'' のすべてがゼロになることはない。したがって、少なくとも一つ ''μ''j > 0 となるものがある、このとき、任意の実数 ''α'' に対して : が成り立つ。特に、等号は ''α'' が次のように定義されたときに成り立つ。 : ここで ''α''>0 であり、1 と ''k'' の間のすべての ''j'' に対して : であることに注意されたい。特に ''α'' の定義から ''λ''i − ''αμ''''i'' = 0 である。したがって : が成り立つ。但しすべての は非負で、それらの和は 1 で、 である。言い換えると、''x'' は高々 ''k''-1 個の ''P'' の点の凸結合として表現される。この過程を ''x'' が高々 ''d'' + 1 個の ''P'' の点の凸結合として表現されるまで繰り返せばよい。 またこの他の証明ではヘリーの定理が用いられる。'x''2 − ''x''1, ..., ''x''''k'' − ''x''1 は線型従属であるので、ゼロでないものがある実スカラー ''μ''2, ..., ''μ''''k'' に対して : が成り立つ。''μ''1 が : のように定義されるなら、 : : となり、この μ''j'' のすべてがゼロになることはない。したがって、少なくとも一つ ''μ''j > 0 となるものがある、このとき、任意の実数 ''α'' に対して : が成り立つ。特に、等号は ''α'' が次のように定義されたときに成り立つ。 : ここで ''α''>0 であり、1 と ''k'' の間のすべての ''j'' に対して : であることに注意されたい。特に ''α'' の定義から ''λ''i − ''αμ''''i'' = 0 である。したがって : が成り立つ。但しすべての は非負で、それらの和は 1 で、 である。言い換えると、''x'' は高々 ''k''-1 個の ''P'' の点の凸結合として表現される。この過程を ''x'' が高々 ''d'' + 1 個の ''P'' の点の凸結合として表現されるまで繰り返せばよい。 またこの他の証明ではヘリーの定理が用いられる。'2 − ''x''1, ..., ''x''''k'' − ''x''1 は線型従属であるので、ゼロでないものがある実スカラー ''μ''2, ..., ''μ''''k'' に対して : が成り立つ。''μ''1 が : のように定義されるなら、 : : となり、この μ''j'' のすべてがゼロになることはない。したがって、少なくとも一つ ''μ''j > 0 となるものがある、このとき、任意の実数 ''α'' に対して : が成り立つ。特に、等号は ''α'' が次のように定義されたときに成り立つ。 : ここで ''α''>0 であり、1 と ''k'' の間のすべての ''j'' に対して : であることに注意されたい。特に ''α'' の定義から ''λ''i − ''αμ''''i'' = 0 である。したがって : が成り立つ。但しすべての は非負で、それらの和は 1 で、 である。言い換えると、''x'' は高々 ''k''-1 個の ''P'' の点の凸結合として表現される。この過程を ''x'' が高々 ''d'' + 1 個の ''P'' の点の凸結合として表現されるまで繰り返せばよい。 またこの他の証明ではヘリーの定理が用いられる。'x''1, ..., ''x''''k'' − ''x''1 は線型従属であるので、ゼロでないものがある実スカラー ''μ''2, ..., ''μ''''k'' に対して : が成り立つ。''μ''1 が : のように定義されるなら、 : : となり、この μ''j'' のすべてがゼロになることはない。したがって、少なくとも一つ ''μ''j > 0 となるものがある、このとき、任意の実数 ''α'' に対して : が成り立つ。特に、等号は ''α'' が次のように定義されたときに成り立つ。 : ここで ''α''>0 であり、1 と ''k'' の間のすべての ''j'' に対して : であることに注意されたい。特に ''α'' の定義から ''λ''i − ''αμ''''i'' = 0 である。したがって : が成り立つ。但しすべての は非負で、それらの和は 1 で、 である。言い換えると、''x'' は高々 ''k''-1 個の ''P'' の点の凸結合として表現される。この過程を ''x'' が高々 ''d'' + 1 個の ''P'' の点の凸結合として表現されるまで繰り返せばよい。 またこの他の証明ではヘリーの定理が用いられる。'1, ..., ''x''''k'' − ''x''1 は線型従属であるので、ゼロでないものがある実スカラー ''μ''2, ..., ''μ''''k'' に対して : が成り立つ。''μ''1 が : のように定義されるなら、 : : となり、この μ''j'' のすべてがゼロになることはない。したがって、少なくとも一つ ''μ''j > 0 となるものがある、このとき、任意の実数 ''α'' に対して : が成り立つ。特に、等号は ''α'' が次のように定義されたときに成り立つ。 : ここで ''α''>0 であり、1 と ''k'' の間のすべての ''j'' に対して : であることに注意されたい。特に ''α'' の定義から ''λ''i − ''αμ''''i'' = 0 である。したがって : が成り立つ。但しすべての は非負で、それらの和は 1 で、 である。言い換えると、''x'' は高々 ''k''-1 個の ''P'' の点の凸結合として表現される。この過程を ''x'' が高々 ''d'' + 1 個の ''P'' の点の凸結合として表現されるまで繰り返せばよい。 またこの他の証明ではヘリーの定理が用いられる。'x''''k'' − ''x''1 は線型従属であるので、ゼロでないものがある実スカラー ''μ''2, ..., ''μ''''k'' に対して : が成り立つ。''μ''1 が : のように定義されるなら、 : : となり、この μ''j'' のすべてがゼロになることはない。したがって、少なくとも一つ ''μ''j > 0 となるものがある、このとき、任意の実数 ''α'' に対して : が成り立つ。特に、等号は ''α'' が次のように定義されたときに成り立つ。 : ここで ''α''>0 であり、1 と ''k'' の間のすべての ''j'' に対して : であることに注意されたい。特に ''α'' の定義から ''λ''i − ''αμ''''i'' = 0 である。したがって : が成り立つ。但しすべての は非負で、それらの和は 1 で、 である。言い換えると、''x'' は高々 ''k''-1 個の ''P'' の点の凸結合として表現される。この過程を ''x'' が高々 ''d'' + 1 個の ''P'' の点の凸結合として表現されるまで繰り返せばよい。 またこの他の証明ではヘリーの定理が用いられる。'''k'' − ''x''1 は線型従属であるので、ゼロでないものがある実スカラー ''μ''2, ..., ''μ''''k'' に対して : が成り立つ。''μ''1 が : のように定義されるなら、 : : となり、この μ''j'' のすべてがゼロになることはない。したがって、少なくとも一つ ''μ''j > 0 となるものがある、このとき、任意の実数 ''α'' に対して : が成り立つ。特に、等号は ''α'' が次のように定義されたときに成り立つ。 : ここで ''α''>0 であり、1 と ''k'' の間のすべての ''j'' に対して : であることに注意されたい。特に ''α'' の定義から ''λ''i − ''αμ''''i'' = 0 である。したがって : が成り立つ。但しすべての は非負で、それらの和は 1 で、 である。言い換えると、''x'' は高々 ''k''-1 個の ''P'' の点の凸結合として表現される。この過程を ''x'' が高々 ''d'' + 1 個の ''P'' の点の凸結合として表現されるまで繰り返せばよい。 またこの他の証明ではヘリーの定理が用いられる。'x''1 は線型従属であるので、ゼロでないものがある実スカラー ''μ''2, ..., ''μ''''k'' に対して : が成り立つ。''μ''1 が : のように定義されるなら、 : : となり、この μ''j'' のすべてがゼロになることはない。したがって、少なくとも一つ ''μ''j > 0 となるものがある、このとき、任意の実数 ''α'' に対して : が成り立つ。特に、等号は ''α'' が次のように定義されたときに成り立つ。 : ここで ''α''>0 であり、1 と ''k'' の間のすべての ''j'' に対して : であることに注意されたい。特に ''α'' の定義から ''λ''i − ''αμ''''i'' = 0 である。したがって : が成り立つ。但しすべての は非負で、それらの和は 1 で、 である。言い換えると、''x'' は高々 ''k''-1 個の ''P'' の点の凸結合として表現される。この過程を ''x'' が高々 ''d'' + 1 個の ''P'' の点の凸結合として表現されるまで繰り返せばよい。 またこの他の証明ではヘリーの定理が用いられる。'1 は線型従属であるので、ゼロでないものがある実スカラー ''μ''2, ..., ''μ''''k'' に対して : が成り立つ。''μ''1 が : のように定義されるなら、 : : となり、この μ''j'' のすべてがゼロになることはない。したがって、少なくとも一つ ''μ''j > 0 となるものがある、このとき、任意の実数 ''α'' に対して : が成り立つ。特に、等号は ''α'' が次のように定義されたときに成り立つ。 : ここで ''α''>0 であり、1 と ''k'' の間のすべての ''j'' に対して : であることに注意されたい。特に ''α'' の定義から ''λ''i − ''αμ''''i'' = 0 である。したがって : が成り立つ。但しすべての は非負で、それらの和は 1 で、 である。言い換えると、''x'' は高々 ''k''-1 個の ''P'' の点の凸結合として表現される。この過程を ''x'' が高々 ''d'' + 1 個の ''P'' の点の凸結合として表現されるまで繰り返せばよい。 またこの他の証明ではヘリーの定理が用いられる。'x'' は高々 ''k''-1 個の ''P'' の点の凸結合として表現される。この過程を ''x'' が高々 ''d'' + 1 個の ''P'' の点の凸結合として表現されるまで繰り返せばよい。 またこの他の証明ではヘリーの定理が用いられる。' は高々 ''k''-1 個の ''P'' の点の凸結合として表現される。この過程を ''x'' が高々 ''d'' + 1 個の ''P'' の点の凸結合として表現されるまで繰り返せばよい。 またこの他の証明ではヘリーの定理が用いられる。'x'' が高々 ''d'' + 1 個の ''P'' の点の凸結合として表現されるまで繰り返せばよい。 またこの他の証明ではヘリーの定理が用いられる。' が高々 ''d'' + 1 個の ''P'' の点の凸結合として表現されるまで繰り返せばよい。 またこの他の証明ではヘリーの定理が用いられる。 抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア(Wikipedia)』 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