Comprendre la distance parabolique-taxi dans la géométrie
Un aperçu des connexions uniques entre des points en géométrie en utilisant la distance parabolique-taxi.
Cristian Cobeli, Aaditya Raghavan, Alexandru Zaharescu
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Table des matières
Dans l'étude de la géométrie, on parle souvent des distances entre les points. Un concept intéressant, c'est la distance parabolique-taxi, qui examine comment on peut relier des points d'une manière spéciale. Dans un cadre standard, on étudie des points sur une grille, un peu comme un damier.
Quand on pense à relier des points, on imagine généralement des lignes droites. Cependant, dans ce cadre, on utilise une méthode différente : on suit d'abord les lignes de la grille, puis on peut passer entre ces lignes de manière en escaliers. Cette approche crée des chemins qui peuvent relier n'importe quels deux points sur la grille.
Points de grille ?
Qu'est-ce que lesLes points de grille, ce sont les petits points que tu vois sur un graphique où les lignes se croisent. Par exemple, le point (1,2) est là où la ligne qui monte rencontre la ligne qui va à gauche. Dans notre cas, on s'intéresse à la façon dont ces points se rapportent à la distance parabolique-taxi.
Opérateurs
Introduction desPour nous aider à trouver des chemins entre les points, on utilise deux types spéciaux d'opérateurs. Ces opérateurs nous aident à passer d'un point à un autre tout en respectant les règles de la grille. Ils fonctionnent par paires et sont très similaires, ce qui signifie qu'ils ont des propriétés spéciales comme le fait de rester inchangés quand on les applique plusieurs fois.
La boule parabolique taxi
Quand on parle de distance, on doit penser à une "boule" autour d'un point. Cette boule contient tous les points qui sont dans une certaine distance de notre point choisi. Dans le cas de la distance parabolique-taxi, on peut imaginer cette boule en forme de parabole plutôt qu'en cercle.
La bordure de cette boule, ou son bord, peut nous montrer combien de points sont inclus en fonction de la distance. En changeant la distance, le nombre de points à l'intérieur de la boule peut varier.
Trouver des motifs
Un aspect intéressant de ce cadre, c'est comment on peut trouver des motifs parmi les points. Par exemple, si on regarde les points qui suivent un certain chemin, on peut voir que quand on relie ces points avec nos opérateurs, ils tendent à se regrouper d'une manière logique.
Parfois, on découvre que les caractéristiques paires et impaires de ces points ont de l'importance. Les points ajoutés à la boule peuvent se comporter différemment selon qu'ils sont pairs ou impairs. Ça crée une sorte d'effet de "pouls" quand la boule s'agrandit.
Parité
Le rôle de laLa parité fait référence à savoir si un nombre est pair ou impair. Dans notre étude, il semble que la parité puisse influencer quels points sont inclus dans notre boule parabolique-taxi. Par exemple, certains motifs permettent uniquement aux points avec des coordonnées paires de faire partie de la boule. Ça signifie qu'en regardant de plus près les boules formées, on peut dire que les points avec des caractéristiques spécifiques tendent à se regrouper ou à se comporter d'une certaine manière.
Visualiser les boules
En créant des boules à différentes distances, on peut les visualiser. Chaque boule nous montre où les points peuvent se situer selon nos règles de distance. Ces visualisations peuvent nous aider à comprendre comment les boules grandissent et changent en considérant différentes distances.
Propriétés des boules
Les boules qu'on crée présentent des propriétés uniques. Par exemple, si on se concentre sur le bord d'une boule, on peut compter combien de points s'y trouvent. Ce compte change en fonction du rayon de la boule. De plus, la relation entre le point à l'intérieur de la boule et sa bordure peut nous en dire beaucoup sur la façon dont les points sont disposés dans l'espace sur lequel on travaille.
Lien avec la géométrie taxi
La géométrie taxi est une façon différente de penser la distance, qui se concentre sur le fait de se déplacer le long des lignes d'une grille, un peu comme un taxi qui roule dans les rues de la ville. L'aspect intéressant de la distance parabolique-taxi, c'est qu'elle englobe ces mouvements sur la grille mais inclut aussi la complexité des paraboles.
Ça rend le calcul de distance unique et différent des méthodes traditionnelles de mesure de distance, permettant à des insights et des motifs uniques d'émerger.
Les chemins entre les points
Quand on regarde comment relier n'importe quel deux points, ce cadre nous donne plusieurs chemins à explorer. On peut utiliser nos opérateurs pour voir combien de manières différentes il y a de passer d'un point à un autre, en respectant les règles qu'on a établies.
Cette polyvalence facilite la recherche du moyen le plus court ou le plus efficace pour connecter des points dans notre structure de grille, menant à des découvertes fascinantes liées aux distances et aux arrangements des points.
Implications supplémentaires
L'étude de la distance parabolique-taxi ouvre de nombreuses possibilités pour la recherche et l'application dans divers domaines. Ça peut nous aider à comprendre non seulement comment les points se rapportent les uns aux autres, mais aussi comment on peut appliquer des principes similaires à d'autres domaines impliquant des distances et des arrangements, comme la théorie des réseaux, l'urbanisme, et plus encore.
Conclusion
L'exploration des distances parabolique-taxi offre une perspective unique sur la géométrie qui combine à la fois des mouvements basés sur la grille traditionnels et de nouvelles mesures de distance. En enquêtant sur les opérateurs, les points de grille et leurs propriétés, on découvre des motifs et des relations fascinants.
Cette approche nouvelle de la distance peut inspirer d'autres questions et applications, posant les bases pour des insights plus profonds en mathématiques et au-delà. L'interaction entre la parité, les motifs visuels et les principes géométriques fournit un domaine riche pour l'étude et enrichit notre compréhension de comment on peut mesurer et interagir avec l'espace qui nous entoure.
Titre: On the central ball in a translation invariant involutive field
Résumé: The iterated composition of two operators, both of which are involutions and translation invariant, partitions the set of lattice points in the plane into an infinite sequence of discrete parabolas. Each such parabola contains an associated stairway-like path connecting certain points on it, induced by the alternating application of the aforementioned operators. Any two lattice points in the plane can be connected by paths along the square grid composed of steps either on these stairways or towards taxicab neighbors. This leads to the notion of the parabolic-taxicab distance between two lattice points, obtained as the minimum number of steps of this kind needed to reach one point from the other. In this paper, we describe patterns generated by points on paths of bounded parabolic-taxicab length and provide a complete description of the balls centered at the origin. In particular, we prove an earlier conjecture on the area of these balls.
Auteurs: Cristian Cobeli, Aaditya Raghavan, Alexandru Zaharescu
Dernière mise à jour: 2024-08-03 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2408.01864
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2408.01864
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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Liens de référence
- https://www.ctan.org/tex-archive/macros/latex/contrib/amsaddr
- https://texblog.org/2012/03/21/cross-referencing-list-items/
- https://latex.org/forum/viewtopic.php?f=5&t=3670&sid=14981a9f720211a29b482b235ad95265&start=10
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