正多面體的任意截面面積與體積之間是否存線上性關係?
作者:由 Milo Yip 發表于 收藏時間:2014-05-26
我嘗試一個猜想。
假設有一個(任意)多面體,我們用
個平面去切割它,其截面總面積是
。
現在把該多面體等比縮放
倍(即三個維度都縮放s倍),使用相同的
個平面(位置也按比例縮放),那麼可以得到相同形狀的截面,其總面積是
。
因為面積是二維,面積的縮放是
倍,所以
。
同理,縮放前後體積的關係是
。
聯合起來:
也就是說,知道該多面體的原始體積及截面總面積,以及縮放後的截面總面積,就能推算出其縮放後的體積。但這不是簡單的線性關係。
給另一個思路,就是用
計算機模擬
,隨機生成所需的模型結構,進行隨機切割,計算面積和體積的關係。這是繞過分析去求解的方法,對於複雜問題(例如題目中的晶體大小有特定的empirical分佈)特別有效。