■ミンコフスキー和(その14)

たとえば、 半径rの4次元球の体積は

  V=π^2/Γ(3)・r^4=π^2/2・r^4=2^4

したがって,

  r=2(2/π^2)^1/4>1

はミンコフスキーの定理の短い証明を与えてくれるだろうか?

===================================

 半径rの2次元球の体積は

  V=πr^2=2^2→r=2(1/π)^1/2=1.12838>1

 半径rの3次元球の体積は

  V=4πr^3/3=2^3→r=2(3/4π)^1/3=1.2407>1

 半径rの4次元球の体積は

  V=π^2/2・r^4=2^4→r=2(2/π^2)^1/4=1.34188>1

 半径rの5次元球の体積は

  V=4π^2r^5/15=2^5→r=2(15/4π^2)^1/5=1.19449>1

となる.

===================================

しかし、これはずっとつづくのであろうか?

 半径rの14次元球の体積は

V=π^7r^14/7!=2^4→r=2(7!/π^14)^1/5=2(1/0.59926)^1/14>1

したがって、nが小さいときに成り立てば成り立つのである

===================================

半径rに1次元球の体積は2であるから

2r=2,r=1

これがrの下限を与える次元であると考えられます。一般に

π^(n/2)/Γ(n/2+1)・r^n=2^n=4^(n/2)

r^n=(π/4)^(n/2)・Γ(n/2+1)

===================================