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sdclyglwm

新虫 (初入文坛)

[求助] 小弱问拓扑

今天偶尔看了两个拓扑学的有趣的问题(来自于拓扑学奇趣),但怎么也觉得两个的结论似乎矛盾。求大神帮忙解释解释:
  其一:三个农场分别与三口井建水渠,要求水渠不能相交是不可能的。这似乎显而易见。
  其二:在平面内存在三个连通区域有公共边的情形。这个问题由似乎是叫和田的日本数学家得到了解决。其利用无限分割的方法,也很好理解。
但是,当把两者在一块分析时,就不明白了:既然存在公共边,而且是连通的曲线。那么其上一定存在大于三个的点。在其上任取三点,在三个区域中个任取一点。那么,很明显,在任何一个区域中总存在,三条互不相交的曲线,将公共边上的三个点与区域内部的点连接起来,而这三个区域又是互不连通的,即其内取的曲线是不会相交的。那么,这就与第一个的结论矛盾了啊!
求解释!求解释!!求解释!!!
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cinema1980

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
这个问题很有意思。
第一个命题是图的平面嵌入问题。
第二个命题不太了解。

可能是对曲线的定义不同吧。
第一个命题侧重曲线是映射关系,强调曲线是两个端点的映射关系,而与曲线的形状无关。是图的平面嵌入问题,库拉图斯基定理就能直接说明命题一的正确性。曲线反映的是一对端点的映射关系。

第二个命题侧重曲线的具体形状,强调闭合曲线的形状对圈定区域的性质的影响,而与映射关系无关。

可以说是描述了不同事物的相似方面。比如说矩形区域内最长的线段为对角线,最长的曲线长度是无限长,但你不能说对角线的长度为无限长。
日日新
9楼2012-03-03 21:09:59
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我若为草2

铜虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
这个问题比较深奥啊
2楼2012-03-02 16:49:05
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xxxfield

银虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
如果按lz第二个例子这样,可以构造三条互不相交的曲线,不过这些曲线极为复杂(必定不是局部连通的)。如果按此建水渠的话,井里的水永远流不到村子里。
4楼2012-03-02 22:08:55
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xxxfield

银虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

图片是两条分别连接正方形的两个对角线的“曲线”,但他们没有交点。

穿过而不相交的曲线

5楼2012-03-02 22:18:56
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