【格理论(二)】Voronoi 胞腔,傅里叶变换与对偶格

傅里叶变换与对偶格

转移定理(Transference 定理/Banaszczyk 定理)

Minkowski定理的简单推广

根据作业启发,对相应理论进行了粗略的了解与整理。

基于余元公式的简单推广

对于 Gamma 函数来说,我们有一个很有趣且常用的公式,称为余元公式:

Γ(1/p)⋅Γ(1−1/p)=πsin⁡(π/p)\Gamma(1/p)\cdot \Gamma(1 - 1/p) = \dfrac{\pi}{\sin(\pi/p)}

其中 p>1p > 1。

下面我们设 1p+1q=1\dfrac{1}{p} + \dfrac{1}{q} = 1,其中 p>1p > 1,q>1q > 1,注意到 Vn(p)=2npn⋅Γ(1/p)nΓ(1+n/p)V_n(p) = \dfrac{2^n}{p^n}\cdot\dfrac{\Gamma(1/p)^n}{\Gamma(1+n/p)},同时带入 pp 和 qq,然后相乘,就有:

Vn(p)1n⋅Vn(q)1n=4⋅Γ(1/p)⋅Γ(1/q)pq⋅1Γ(1+n/p)1n⋅Γ(1+n/q)1n=4πpqsin⁡(π/p)⋅1Γ(1+n/p)1n⋅Γ(1+n/q)1n=4πep1qq1psin⁡(π/p)\begin{aligned} V_n(p)^{\frac{1}{n}}\cdot V_n(q)^{\frac{1}{n}} &= \dfrac{4\cdot \Gamma(1/p)\cdot\Gamma(1/q)}{pq}\cdot \dfrac{1}{\Gamma(1+n/p)^{\frac{1}{n}}\cdot\Gamma(1+n/q)^{\frac{1}{n}}}\\ &=\dfrac{4\pi}{pq\sin(\pi/p)} \cdot \dfrac{1}{\Gamma(1+n/p)^{\frac{1}{n}}\cdot\Gamma(1+n/q)^{\frac{1}{n}}}\\ &= \dfrac{4\pi e}{p^{\frac{1}{q}}q^{\frac{1}{p}}\sin(\pi/p)} \end{aligned}

分别根据 lpl_p 和 lql_q 范数下的 Minkowski 第一定理,相乘得到:

λ1(p)(Λ)⋅λ1(q)(Λ)≲nsin⁡(π/p)πe⋅p1qq1p⋅det⁡(Λ)2n\lambda_1^{(p)}(\Lambda) \cdot \lambda_1^{(q)}(\Lambda) \lesssim \dfrac{n\sin(\pi/p)}{\pi e} \cdot p^{\frac{1}{q}} q^{\frac{1}{p}} \cdot \det(\Lambda)^{\frac{2}{n}}

基于极体的简单推广

我们注意到,Minkowski Convex Body Theorem 对于(有界闭合内部非空的)形状 SS 的要求主要是(1)凸(2)中心对称,而当我们去证明 Minkowski 第一第二定理时,我们将其特化成了(椭)球体,如果我们回过头来,只是考虑这样的一个内部非空的有界闭合中心对称凸体 S⊂RS\subset \mathbb{R}。同时设 Λ⊂Rn\Lambda\subset \mathbb{R}^n 为一个满秩格。

这里会想到极体主要是因为想到了对偶格。凸分析中自然有极体的概念可以使用。

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