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arXiv 2404.00547math.MG
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关于小维度下哈德维格覆盖问题的研究

On Hadwiger's covering problem in small dimensions

Andrii Arman, Andriy Bondarenko, Andriy Prymak

AI总结:

本文针对小维度凸体覆盖问题,利用 John 椭球平移、格覆盖及 quermassintegral 估计,给出 $H_5$ 至 $H_8$ 及对称情形 $H_4^s$ 至 $H_6^s$ 的新上界,并讨论改进一般渐近界的方法。

摘要:

设 $H_n$ 为最小数,使得任何 $n$ 维凸体都能被该凸体内部的 $H_n$ 个平移所覆盖。类似地,$H_n^s$ 是对应对称凸体的相应量。可以利用外部光源照射凸体边界来定义 $H_n$ 和 $H_n^s$,著名的哈德维格覆盖猜想(照射猜想)断言 $H_n=H_{n}^s=2^n$。\n在本文中,我们针对小维度 $n$ 获得了 $H_n$ 和 $H_{n}^s$ 的新上界。我们的主要思想是用 John 椭球(最大体积的内接椭球)的平移来覆盖凸体。利用特定的格覆盖、John 位置下凸体的 quermassintegral 估计,以及正单纯形平均宽度的计算,我们证明了以下关于 $H_n$ 和 $H_n^s$ 的新上界:$H_5\le 933$,$H_6\le 6137$,$H_7\le 41377$,$H_8\le 284096$,$H_4^s\le 72$,$H_5^s\le 305$,以及 $H_6^s\le 1292$。\n对于更大的 $n$,我们描述了如何针对特定 $n$ 值改进由 Rogers 和 Shephard 给出的一般渐近界 $H_n\le \binom{2n}{n}n(\ln n+\ln\ln n+5)$ 和 $H_n^s\le 2^n n(\ln n+\ln\ln n+5)$。

英文摘要:

Let $H_n$ be the minimal number such that any $n$-dimensional convex body can be covered by $H_n$ translates of interior of that body. Similarly $H_n^s$ is the corresponding quantity for symmetric bodies. It is possible to define $H_n$ and $H_n^s$ in terms of illumination of the boundary of the body using external light sources, and the famous Hadwiger's covering conjecture (illumination conjecture) states that $H_n=H_{n}^s=2^n$. In this note we obtain new upper bounds on $H_n$ and $H_{n}^s$ for small dimensions $n$. Our main idea is to cover the body by translates of John's ellipsoid (the inscribed ellipsoid of the largest volume). Using specific lattice coverings, estimates of quermassintegrals for convex bodies in John's position, and calculations of mean widths of regular simplexes, we prove the following new upper bounds on $H_n$ and $H_n^s$: $H_5\le 933$, $H_6\le 6137$, $H_7\le 41377$, $H_8\le 284096$, $H_4^s\le 72$, $H_5^s\le 305$, and $H_6^s\le 1292$. For larger $n$, we describe how the general asymptotic bounds $H_n\le \binom{2n}{n}n(\ln n+\ln\ln n+5)$ and $H_n^s\le 2^n n(\ln n+\ln\ln n+5)$ due to Rogers and Shephard can be improved for specific values of $n$.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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