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一种多边形适用于所有情形:通过同时内切体积逼近刻画欧几里得球

度量几何 2026-02-24 v1 概率论

摘要

我们研究平滑严格凸体 KKRd\mathbb{R}^d 中的内切多边形在内切体积差异下的渐近最佳逼近问题。我们在确定性和概率两种情境下证明了刚性现象。在确定性内切逼近模型中,我们证明,如果一个多边形序列同时在体积和均宽差异上均为最优,则 KK 必须是欧几里得球。特别地,欧几里得球是唯一一个 C+2C_+^2 凸体,其多边形序列可在最优渐近速率下同时逼近所有内切体积。在概率模型中,我们证明了更强的结论:如果单个抽样密度在 K\partial K 上产生的随机内切多边形对任意两个不同的内切体积差异均为最优(以期望值为准),则 KK 必须是欧几里得球。此外,借助极性,我们在体积和均宽情形下,为限制多边形分面数的外切多边形建立了对偶版本的刚性定理,同样适用于确定性和概率框架。证明方法利用渐近量化理论工具,以及基于曲率的最优顶点分布。这些结果解决了 Besau、Hoehner 和 Kur ({\it IMRN}, 2021) 提出的开放问题。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.18547,
  title  = {One polytope fits all: Characterization of the Euclidean ball via simultaneous intrinsic volume approximation},
  author = {Steven Hoehner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.18547},
  year   = {2026}
}

备注

26 pages