18/02/09 14:35:27.95 JU2Ajph9.net
>>662
n次元ユークリッド空間R^nに埋め込まれたm次元ユークリッド空間R^mは
x∈R^nに対する条件としては Ax=b で表わせる
ただし A:(n-m)×n行列, b∈R^(n-m)
Aはn次元行ベクトルをn-m列並べた物と見なせるが、これをn-m個の正規直交系としても同じ条件を表わせる
さらに、その正規直交系にn-m次元内の回転を作用させても同じ条件である
従ってAの意味のある自由度は
n-m個のn次元正規直交系では (n-1)+(n-2)+…+(m)=(n-m)(n+m-1)/2
そこからn-m次元回転(n-m次元直交行列) (n-m-1)+(n-m-2)+…+(1)=(n-m)(n-m-1)/2
を差し引いた (n-m)(n+m-1)/2-(n-m)(n-m-1)/2=m(n-m)
である
これにbの自由度(m次元方向の変化は無意味)=n-m を加えた (m+1)(n-m)
が埋め込みの自由度である
例を挙げれば
2次元平面内の0次元の点の自由度は (0+1)(2-0)=2
2次元平面内の1次元直線の自由度は (1+1)(2-1)=2
3次元空間内の1次元直線の自由度は (1+1)(3-1)=4
3次元空間内の2次元平面の自由度は (2+1)(3-2)=3
となる
これに一般位置のk個の点から等距離という条件をつけると
自由度は k-1 減るから
2次元平面内で2点(k=2)から等距離の点や線は自由度2-1=1(連続無限個)
2次元平面内で3点(k=3)から等距離の点や線は自由度2-2=0(連続無限ではない)
3次元空間内で4点(k=4)から等距離の線は自由度4-3=1(連続無限個)