Кіріспе

Математикада Минковский теоремасы – бұл, бастапқы нүктеге қатысты симметриялы және көлемі 2^n-ден үлкен әрбір симметриялық дөңес жиынның нөлдік емес бүтін нүктесі бар деген мәлімдеме (яғни, бастапқы нүкте емес нүкте). Бұл теореманы Герман Минковский 1889 жылы дәлелдеді және ол сандар геометриясы деп аталатын сандар теориясы саласының негізіне айналды. Теореманы бүтін сандардан кез келген торға және көлемі 2^n-ден үлкен кез келген симметриялық дөңес жиынға дейін кеңейтуге болады, мұнда тордың коволюмін (оның кез келген негізінің детерминантының абсолюттік мәні) білдіреді.

Формуляциясы

Болсын, L – n өлшемді нақты векторлық кеңістіктегі d(L) детерминанты бар тор, ал S – нөлдік нүктеге қатысты симметриялы, яғни егер x жиынтығы S-ге жатса, онда −x де S-ге жататын дөңгелек жиынтығы. Минковский теоремасы бойынша, егер S көлемі 2^n d(L)-ден қатаң үлкен болса, онда S нөлдік нүктеден басқа кем дегенде бір тор нүктесін қамтиды. (S жиынтығы симметриялы болғандықтан, онда кем дегенде үш тор нүктесі болады: нөлдік нүкте 0 және ±x жұбы, мұнда x ∈ L \ 0.)

Мысал

Желінің ең қарапайым мысалы – бүтін сандық коэффициенттері бар барлық нүктелердің бүтін сандық желісі; оның детерминанты 1-ге тең. үшін теорема, Евклид жазықтығындағы және ауданы 4-тен үлкен, нөлдік нүктеге қатысты симметриялы дөңгелек фигураның кем дегенде бір тор нүктесін қамтитынын айтады. Ауданының шегі нақты: егер S – (±1, ±1) координаталары бар төртбұрыштың ішкі бөлігі болса, онда S симметриялы және дөңгелек, ал ауданы 4-ке тең, бірақ оның қамтитын жалғыз тор нүктесі – нөлдік нүкте. Теореманың шегі нақты екенін көрсететін бұл мысал, кез келген өлшемдегі n гиперкубтарға жалпыланады.