2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Анимация в Maple 11
Сообщение09.06.2010, 15:20 
Аватара пользователя


09/06/10
1
здравтсуйте уважаемые знатоки

есть задача оч большая но основная задача это нарисовать 7 угольгик и диагонали в нем, далее необходимо анимировать изменение длины одной стороны многоулоьника и само собой прорисовывать все это дело вместе с изменяющимися координатами диагоналей, во время анимации необходимо проверять пересечения диагоналей как это осуществить? там получаются треугольники и исчезают, помогите почитал книги по меплу там про анимацимю многоугольников ниче нет и про анимацию линий тоже и примеров нет я пробовал конструкции различные animate ничего не полу чается, многоугольник могу нарисовать с помощью polygon, помогите сделать анимацию и проследить за пересечением диагоналей.

задача вот так выглядит:

Два выпуклых n-угольника назовем изоморфными, если изоморфны их сопровождающие графы.

Два выпуклых n-угольника назовем однотипными, если в разбиениях этих многоугольников на элементарные присутствует поровну треугольников, поровну четырехугольников и т.д.

1. Имеется ли логическая зависимость между однотипностью и изоморфностью выпуклых многоугольников?
2. На сколько классов однотипных семиугольников разбиваются ординарные семиугольники?
3. На сколько классов изоморфных семиугольников разбиваются ординарные семиугольники?

Решение

1. Очевидно, что и однотипность и изоморфность являются отношениями эквивалентности на множестве ординарных n-угольников. Степень каждой вершины сопровождающего графа равна количеству сторон соответствующего элементарного многоугольника (исключение составляют n элементарных треугольников, у которых одна из сторон является стороной исходного n-угольника). Поскольку степени соответствующих вершин изоморфных графов равны, очевидно, что изоморфные многоугольники являются одновременно и однотипными. То, что обратное утверждение не имеет места будет видно из рассмотрения последующих пунктов.

2-3. Диагонали выпуклого семиугольника, соединяющие вершины через одну, будем называть “короткими”, а остальные - “длинными”. На рисунках короткие диагонали изображены зеленым цветом, а длинные - красным. Короткие диагонали высекают из исходного семиугольника внутренний семиугольник, содержащий 22 элементарных многоугольника (эти элементарные мнооугольники, а также точки пересечения длинных диагоналей мы тоже будем называть внутренними). Остальные 28 элементарных многоугольников (будем называть образованную ими часть семиугольника “периферийной”) для любого ординарного (и даже для любого выпуклого) семиугольника являются треугольниками. Строение периферийной части одинаково для всех выпуклых семиугольников. Учитывая это, договоримся при изображении сопровождающего графа, рисовать только 22-вершинный подграф, порожденный внутренними элементарными многоугольниками. (В то же время, исходные семиугольники будем рисовать целиком.)

Стартуем с рассмотрения семиугольника, изоморфного (а значит, и однотипного) правильному. Он изображен на рисунке 1, а внутренняя часть его сопровождающего графа - на рисунке 2 (голубым цветом изображены вершины, соответствующие треугольникам; зеленые - четырехугольникам; желтые - пятиугольникам; красная - семиугольнику).

http://www-old.fizmat.vspu.ru/lib/exe/fetch.php?w=&h=&cache=cache&media=marathon:101-7-1.jpg



Пронумеруем вершины семиугольника и введем обозначения для точек пересечения длинных диагоналей: А - на пересечении диагоналей 1-4 и 2-6 и т.д. (см. рисунок 1). Те из внутренних точек, которые являются вершинами элементарного семиугольника, дополнительно будем называть “центральными”, а остальные внутренние точки - “окаймляющими”.

Деформируя наш семиугольник, мы можем поменять строение сопровождающего графа только за счет изменения взаимного расположения внутренних точек. Например, смещая вешршины 3 и/или 7, можно добиться, чтобы диагональ 3-7 оказалась по другую сторону от точки A. Аналогичного эффекта можно добиться для других окаймляющих точек. Но некоторые такие “перетаскивания” несовместимы. Если мы перетаскиваем соответствующую диагональ за одну из окаймляющих точек, то мы не можем проделать то же самое с соседними окаймляющими точками. Так, перетаскивая диагональ 3-7 за точку A, мы лишаем себя возможности, перетащить диагональ 1-4 за точку B и диагональ 2-6 за точку G. Поэтому элементарный семиугольник можно лишить не более чем трех вершин.

Учитывая вышеизложенное мы легко можем перечислить все классы изоморфных ординарных семиугольников.

1. Семиугольники, изморфные правильному. Такой семиугольник и центральную часть его сопровождающего графа мы уже рассмотрели (рис. 1-2). У таких семиугольников разбиение состоит из 28+7 треугольников, 7 четырехугольников, 7 пятиугольников и одного семиугольника.

2. Семиугольники полученные из семиугольников первого класса перетаскиванием одной (из соображений симметрии все равно какой) длинной диагонали за окаймляющую точку. На рисунке 3 приведен семиугольник, полученный из первого, перетаскиванием диагонали 2-5 за точку C, а на рисунке 4 - центральная часть его графа. У таких семиугольников разбиение состоит из 28+5 треугольников, 10 четырехугольников, 6 пятиугольников и одного шестиугольника.





3. Семиугольники полученные из семиугольников первого класса перетаскиванием двух диагоналей за окаймляющие точки, раположенные через одну. На рисунке 5 приведен семиугольник, полученный из первого, перетаскиванием диагонали 2-5 за точку C и диагонали 3-7 за точку A. На рисунке 6 приведена внутренняя часть сопровождающего графа. У таких семиугольников разбиение состоит из 28+4 треугольников, 11 четырехугольников и 7 пятиугольников.





4. Семиугольники полученные из семиугольников первого класса перетаскиванием двух диагоналей за окаймляющие точки, раположенные через две. На рисунке 7 приведен семиугольник, полученный из первого, перетаскиванием диагонали 2-5 за точку C и диагонали 2-6 за точку G. На рисунке 6 приведена внутренняя часть сопровождающего графа. У таких семиугольников разбиение состоит из 28+3 треугольников, 13 четырехугольников и 6 пятиугольников.





5. Семиугольники полученные из семиугольников первого класса перетаскиванием трех диагоналей за окаймляющие точки. На рисунке 9 приведен семиугольник, полученный из первого, перетаскиванием диагонали 2-5 за точку C, диагонали 3-7 за точку A и диагонали 4-7 за точку Е. Внутренняя часть сопровождающего графа приведена на рисунке 10. У таких семиугольников разбиение состоит из 28+3 треугольников, 13 четырехугольников и 6 пятиугольников.





Семиугольники из последних двух классов оказались однотипными. В то же время, их сопровождающие графы, очевидно, не изоморфны (напрмер, у одного из них во внутренней части есть вершины степени 3, удаленные друг от друга на 2, а у другого - нет). Таким образом, имеется 5 классов изоморфных и 4 класса однотипных ординарных семиугольников.

Обсуждение

А налогичная классификация ординарных (или любых выпуклих) n-угольников для бОльших представляется весьма трудной (хотя, по крайней мере, при n = 8 вполне посильной) задачей.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ 1 сообщение ] 

Модераторы: Karan, Toucan, PAV, maxal, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group