热带几何

✍ dations ◷ 2025-04-03 12:14:03 #几何学,代数几何,组合数学

热带几何是数学的一支,首先由巴西数学家兼计算机科学家 Imre Simon 于 1980 年代发展;“热带”一词源于部分法国数学家对巴西的刻板印想。大略言之,热带几何可谓是分片线性化的代数几何。它在计数代数几何中有重要的应用。

定义热带半环(又称极小-加法代数,见下述定义)为 ( R { } , , ) {\displaystyle (\mathbf {R} \cup \{\infty \},\oplus ,\otimes )} ,其运算为:

此半环中的单项式不外就是线性映射;而多项式是对若干个线性映射取极小值,因此是个分片线性凹函数。称之为热带多项式。一个热带多项式 F {\displaystyle F} 的非光滑点集合称为热带超曲面。可以证明:

上述两种刻划提供了组合学与代数学之间的对应。给定一个合适的代数问题,我们可将之转化为较易处理的组合问题以求解。

一如代数几何中的情形,热带超曲面的定义可以推广到热带簇:取 K {\displaystyle K} 中的理想 I {\displaystyle I} ,定义相应的热带簇 V ( I ) {\displaystyle V(I)} I {\displaystyle I} 的变形体。可以证明 V ( I ) = f I V ( f ) {\displaystyle V(I)=\bigcap _{f\in I}V(f)} ,而且可取有限并集。

目前已有较深入研究的是平面上的热带几何。许多代数几何中的古典定理皆有相应的版本。

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