==定義==(凸性)
設Γ為平面上的非空點集,若對於Γ中的任意點X,Y恆有¯XY⊂Γ,則稱Γ是「凸的」。
更形象化來說,就是如果圖形Γ中任意兩點所連成的線段都會完全地落在Γ裡頭,那麼就說Γ是凸的。
==定義==(圓盤Disc)
設P為平面上任意一點,r為任意正數。我們稱點集
D(P,r)={X|d(X,P)≤r}
為以P為圓心、r為半徑長的圓盤(disc)。
==定理==
圓盤是凸的。
==證明==
設X,Y為圓盤D(P,r)中的任意兩點。
我們這裡只討論X≠Y的情況,因為X=Y的情況是無聊的(trivial)。
根據圓盤的定義有d(X,P)≤r以及d(Y,P)≤r。
設Z為線段¯XY上的任意一點。命λ=¯XZ¯XY,於是λ∈[0,1],而Z=X+→XZ=X+λ→XY=X+λ(Y−X)=(1−λ)X+λY。
於是
d(Z,P)=d((1−λ)X+λY,P)≤d((1−λ)X+λY,λY+(1−λ)P)+d(λY+(1−λ)P,P)=(1−λ)d(X,P)+λd(Y,P)≤(1−λ)r+λr=r
(證明終了)
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