เลมนิสเคทพหุนาม

ในทางคณิตศาสตร์เลมนิสเคทพหุนามหรือเส้นโค้งระดับพหุนามคือเส้นโค้งพีชคณิต ระนาบดีกรี 2n ซึ่ง สร้าง ขึ้นจากพหุนามpที่มีสัมประสิทธิ์เชิงซ้อนดีกรีn
สำหรับพหุนามp ใดๆ และจำนวนจริงบวกc ใดๆ เราสามารถกำหนดเซตของจำนวนเชิงซ้อน ได้ โดยเซตของจำนวนเหล่านี้สามารถเทียบเท่ากับจุดในระนาบพิกัดคาร์ทีเซียนจริง ซึ่งนำไปสู่เส้นโค้งพีชคณิตƒ ( x , y ) = c 2ที่มีดีกรี 2 nซึ่งเป็นผลมาจากการกระจายออกใน รูปของz = x + iy
เมื่อpเป็นพหุนามดีกรี 1 เส้นโค้งที่ได้จะเป็นเพียงวงกลมที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่ค่าศูนย์ของpเมื่อpเป็นพหุนามดีกรี 2 เส้นโค้งจะเป็นรูปวงรีแคสสินี
Erdős lemniscate

ข้อสันนิษฐานของErdősซึ่งได้รับความสนใจอย่างมากเกี่ยวข้องกับความยาวส่วนโค้ง สูงสุด ของเลมนิสเคตพหุนามƒ ( x , y ) = 1 ที่มีดีกรี 2 nเมื่อpเป็นพหุนามเอกลักษณ์ ซึ่ง Erdős ตั้งข้อสันนิษฐานว่าเกิดขึ้นเมื่อp ( z ) = z n − 1 ข้อสันนิษฐานนี้ยังไม่ได้รับการพิสูจน์ แต่ Fryntov และNazarovได้พิสูจน์แล้วว่าpให้ค่าสูงสุดเฉพาะที่[ 1 ]ในกรณีที่n = 2 เลมนิสเคตของ Erdős คือเลมนิสเคตของ Bernoulli
และได้รับการพิสูจน์แล้วว่านี่คือความยาวสูงสุดในระดับสี่อย่างแท้จริง เลมนิสเคทของเออร์โดสมี จุด nเท่าธรรมดา 3 จุด โดยจุดหนึ่งอยู่ที่จุดกำเนิด และมีจีนัสเท่ากับ ( n − 1)( n − 2)/2 เมื่อกลับด้านเลมนิสเคทของเออร์โดสในวงกลมหน่วยจะได้เส้นโค้งที่ไม่เอกฐานที่มี ดีกรี n
เลมนิสเคทพหุนามทั่วไป
โดยทั่วไปแล้ว เลมนิสเคทพหุนามจะไม่สัมผัสที่จุดกำเนิด และจะมี จุดเอกฐานแบบ n เท่าธรรมดาเพียงสองจุดเท่านั้น ดังนั้นจึงมีจีนัสเท่ากับ ( n − 1) ²เนื่องจากเป็นเส้นโค้งจริง มันจึงอาจมีส่วนประกอบที่ไม่เชื่อมต่อกันได้หลายส่วน ดังนั้น มันจึงดูไม่เหมือนเลมนิสเคททำให้ชื่อนี้เป็นชื่อที่ไม่ถูกต้องนัก
ตัวอย่างที่น่าสนใจของเลมนิสเคตพหุนามดังกล่าวคือเส้นโค้งแมนเดลบร็อต ถ้าเรากำหนดp = zและp = p 2 + zแล้วเลมนิสเคตพหุนามที่สอดคล้องกัน M ที่กำหนดโดย | p ( z )| = 2 จะลู่เข้าสู่ขอบเขตของเซตแมนเดลบร็อต [ 2 ] เส้น โค้งแมนเดลบร็อตมีดีกรี 2 n+ 1 [ 3 ]
หมายเหตุ
- ^ Fryntov, A; Nazarov, F (2008). "การประมาณค่าใหม่สำหรับความยาวของเลมนิสเคต Erdos-Herzog-Piranian" การ วิเคราะห์เชิงเส้นและเชิงซ้อน226 : 49– 60. arXiv : 0808.0717 . Bibcode : 2008arXiv0808.0717F .
- ^ Desmos.com - เส้นโค้งแมนเดลบร็อต
- ^ Ivancevic, Vladimir G.; Ivancevic, Tijana T. (2007), ระบบอลวนและตัวดึงดูดมิติสูง: บทนำที่ครอบคลุม , Springer, หน้า 492, ISBN 9781402054563.