Кіріспе

Симплекстер туралы теорема. Спернер теоремасы дискретті математикадағы шекті жиынтықтардың ең ірі мүмкін болатын отбасыларын сипаттайды, мұнда отбасының ешбір жиынтығы басқа жиынтықтың ішкі жиыны болмайды. Бұл экстремалды жиын теориясының маңызды нәтижелерінің бірі. Ол 1928 жылы жариялаған Эммануэль Спернердің құрметіне аталған. Бұл нәтиже кейде Спернер леммасы деп те аталады, бірақ "Спернер леммасы" атауы үшбұрыштарды түстің қатысуымен байланысты емес, басқа да нәтижелерге қатысты қолданылады. Екі нәтижені шатастырмау үшін, Спернер отбасының өлшемі туралы нәтиже қазір көбінесе Спернер теоремасы деп аталады.

Ішінара тапсырыстар

Спернер теоремасын жартылай тәртіп ені арқылы да тұжырымдауға болады. n элементті жиынның барлық кіші жиындықтарының (оның қуат жиыны) отбасы жиынтықтарды қосу бойынша жартылай реттелген; осы жартылай реттелуде егер екі түрлі элементтердің ешқайсысы екіншісін қамтымаса, олар салыстыруға келмейтін болып есептеледі. Жартылай тәртіптің ені – жұп-жұп салыстыруға келмейтін элементтер жиыны, яғни антижелідегі элементтердің ең көп саны. Бұл терминологияны жиынтар тіліне аударғанда, антижелі – бұл Спернер отбасы, ал жартылай тәртіптің ені – Спернер отбасындағы жиынтардың ең көп саны. Осылайша, Спернер теоремасын тұжырымдаудың тағы бір жолы – қуат жиынындағы қосу тәртібінің ені – . Сатыланған жартылай реттелген жиын, егер оның ең үлкен антижелілерінің бірі бірдей рангідегі элементтер жиынынан құралса, Спернер қасиетіне ие деп айтылады. Осы терминологияда Спернер теоремасы, шекті жиынның барлық кіші жиындықтарының жартылай реттелген жиыны, жиынтықтарды қосу бойынша жартылай реттелгенде, Спернер қасиетіне ие екенін көрсетеді.

Жалпылау

Спернер теоремасының E жиынының барлық ішкі жиындарының жиынындағы ішкі жиындарға қатысты бірнеше жалпыламалары бар.

Ұзын шынжырлар жоқ

Желі – толық реттелген, яғни (қажет болған жағдайда қайта нөмірленгеннен кейін) ішкі отбасы. Желіде r + 1 мүше және ұзындығы r болады. r-тізбексіз отбасы (немесе r-отбасы) – E жиынының ішкі жиындарынан құралған, ішінде r ұзындығындағы тізбек жоқ отбасы. r-тізбексіз отбасының ең үлкен саны r ең үлкен биномдық коэффициенттердің қосындысына тең екені дәлелденді. r = 1 жағдайы – Спернер теоремасы.

жиынның р-құралымдары

E жиығының ішкі жиымдарының p-тіктер жиынтығында, егер әр i = 1, 2, ..., p үшін, p-тік ≤ басқа бір p-тік деп айтамыз. Егер жиынтықтар E-нің бөлінісін құраса, онда оны E-нің p-құрамы деп атаймыз. p-құрамаларының антижелісінің максималды мөлшері – ең үлкен p-мүшелі коэффициент, яғни барлық ni-лердің мүмкіндігінше тең болуы (яғни олардың айырмасы ең көп 1-ге жетеді). Мешалкин бұл теореманы жалпыланған LYM теңсіздігін дәлелдеу арқылы көрсетті. p = 2 жағдайы – Спернер теоремасы, себебі онда және шарттар жиынтықтардың Спернер отбасы болуына дейін тоғысып қалады.

Жинақтың р-құрамында ұзын тізбектер жоқ

Ердос және Мешалькин теоремаларын біріктірді, Мешалькиннің жалпыланған LYM теңсіздігінің дәлелін бейімдеу арқылы. Олар p композицияларының жиынының ең үлкен мөлшерін, яғни p-тіктердің i-інші орнындағы жиынтықтар, дубликаттарды ескермей, әрқайсысы үшін (бірақ міндетті түрде i=p үшін емес) r тізбексіз болып келетінін, ең үлкен p көпмүшелік коэффициенттерінің қосындысынан аспайтынын көрсетті.

Проективті геометрияның аналогы

d өлшемді PG(d, Fq) шекті проективті геометриясында, q реттік шекті өріс үстінде, барлық кіші кеңістіктер жиыны қарастырылсын. Бұл жиын кіші кеңістіктерді қосу бойынша ішінара реттелгенде тор құрайды. Олар антижелтегінің ең үлкен мөлшерінің ең үлкен Гаусс коэффициентіне тең екенін дәлелдеді – бұл Спернер теоремасының проективті геометриядағы аналогы немесе q-аналогы. Сонымен қатар, олар r-тізбексіз жиынның ең үлкен мөлшері r ең үлкен Гаусс коэффициенттерінің қосындысына тең екенін көрсетті. Олардың дәлелі LYM теңсіздігінің проективті аналогына негізделген.