Книжка "Выпуклые тела" посвящена таким вопросам геометрии, которые как по своей постановке, так и по их решению интересны и доступны для молодежи (характерно, что многие ученые занимались ими в свои юные годы); в нее включены теорема Эйлера о многогранниках, теорема Коши о жесткости выпуклых многогранников и некоторые результаты Минковского. На этих задачах автор в доступной форме знакомит читателя с научной постановкой задач геометрии. Для чтения первых трех глав требуется знание элементарной геометрии; последняя глава требует знания элементов высшей математики. Книга интересна для школьников, студентов младших курсов и учителей.

В предлагаемой публикации представлены наиболее трудные задания, используемые на ЕГЭ по математике в последние годы. Рассмотрены основные методы и приемы их решения. Даны подробные решения с пояснениями и комментариями к каждой задаче и ответы. Пособие предназначено для учителей и методистов с целью организации углубленной подготовки выпускников школ к ЕГЭ по математике, будет полезно также учащимся 9-11 классов, желающим самостоятельно познакомиться с основными приемами и методами решения задач высокого уровня. Из предисловия. В чем же должна выражаться целенаправленная подготовка к успешному выполнению этой категории заданий? Учителя и учащиеся должны познакомиться для начала с типовыми задачами на моделирование, связанное с исследованием целевой функции на минимум или максимум, на комбинацию многогранников и тел вращения, на решение уравнений или неравенств с параметрами, требующее привлечения функционально- графических приемов анализа; на исследование функциональных свойств систем уравнений. Далее необходимо уяснить, какие методы используются при решении той или иной типовой задачи. Как правило, это не частные приемы, а достаточно общие способы действий.

В брошюре доказываются знаменитая формула Эйлера для выпуклых многогранников и ее аналоги для других фигур (плоскости, пространства, многоугольников). Эти формулы естественно подводят читателя к понятию эйлеровой характеристики. Даются два ее определения и доказывается их равносильность. Рассказывается о роли эйлеровой характеристики в различных геометрических задачах: о разбиении плоскости и пространства, о вычислении площадей, о покрытиях сферы. Брошюра рассчитана на школьников старших классов, студентов младших курсов и всех любителей математики.

Выдающийся советский минералог и геохимик академик В. И. Вернадский (1863 1945) писал: Гаюи ввел в научное сознание еще две глубокие, крайне важные идеи: 1). он утвердил в науке о кристаллах идею симметрии: он впервые заметил закономерную повторяемость определенных элементов многогранника и 2) он применил идею симметрии не только к форме многогранников, но и к физическим свойствам их, так как ясно сознавал тесную связь между той и другими. Идеи о возможности познать путем изучения кристалла форму атомов, найти, овладевши ею, новые неизвестные явления природы придавала своеобразную поэтическую окраску его трудам; она вдохнула жизнь в колоссальную, тяжелую, мелочную работу, сделанную в это время Гаюи и его ближайшими последователями. Гаюи сразу сделался центром научной мировой работы в этой области и все время оставался на высоте современного ему уровня науки".

Предлагаемая вниманию книга предназначена для подготовки к ЕГЭ и к другим экзаменам, содержащим геометрические задачи. Она содержит необходимый теоретический материал, а также задачи на нахождение радиусов вписанных и описанных сфер, элементов вписанных и описанных многогранников. Представлены ответы и решения ко всем задачам. Пособие является прекрасным дополнением к учебникам по геометрии. Предназначено абитуриентам, учителям математики и репетиторам.

Изучение замкнутых поверхностей началось в XVIII веке с теоремы Эйлера: В−Р+Г=2 для всякого выпуклого много- гранника. Но для невыпуклых многогранников выражение χ= =В−Р+Г может принимать совсем другие значения. Приняв значение χ за численную характеристику поверхности, мы получа- ем её первый т о п о л о г и ч е с к и й и н в а р и а н т: он позволя- ет доказать, например, что тор н е э к в и в а л е н т е н кренделю. Но различить таким образом тор и бутылку Клейна н е у д а ё т- с я: нужен другой инвариант, выражающий о р и е н т и р у е- м о с т ь поверхности. В конце XIX века Пуанкаре навёл алгебра- ический порядок среди всех замкнутых поверхностей. Одновре- менно Хивуд связал эйлерову характеристику χ с наименьшим числом цветов, необходимых для раскраски любой карты на дан- ной поверхности. В XX веке геометры стали изучать поверхности с новой точки зрения: какие из них являются границами неких тел, и какие из них можно изобразить в пространстве без самопе- ресечений. Пути решения этих проблем рассмотрены в брошюре. Брошюра рассчитана на широкий круг читателей: школьни- ков, студентов, учителей.

Неравенства первой степени, или, как принято их называть, линейные неравенства, — это неравенства вида ах + by + с . О (для простоты мы написали неравенство с двумя не* известными х и у). Теория систем линейных неравенств — небольшой, но весьма увлекательный раздел математики. Интерес к нему обусловлен в значительной мере красотой геометрического содержания, ибо в переводе на геометрический язык задание системы линейных неравенств с двумя или тремя неизвестными означает задание выпуклой многоугольной области на плоскости или, соответственно, выпуклого многогранного тела в пространстве. Тем самым, например, учение о выпуклых многогранниках — древняя, как мир, часть геометрии — превращается в одну из глав теории систем линейных неравенств. Имеются в этой теории и разделы, близкие сердцу алгебраиста; к ним относится, например, замечательная аналогия между свойствами систем линейных неравенств и свойствами систем линейных уравнений (все, что связано с последними, изучено очень давно и очень подробно). До недавнего времени можно было думать, что линейные неравенства так и останутся объектом чисто математического творчества. Положение коренным образом изменилось начиная с середины 40-х годов этого столетия, когда возникла новая область прикладной математики — линейное программирование — с важными приложениями в экономике и технике. В конечном счете линейное программирование — это всего лишь один из разделов (хотя и очень важный) теории систем линейных неравенств.

Книга посвящена комбинаторной теории многогранников. Наряду с классическими результатами представлена новая проблематика, порожденная задачами оптимизации. Устанавливаются и исследуются связи многогранников с графами и проективными геометриями, излагаются способы построения выпуклых оболочек допустимых областей в задачах целочисленного программирования. Детально изложены результаты о многогранниках транспортной задачи. Рассмотрены проблемы полиэдральной комбинаторики, связанные c задачами оптимизации иа матроидах и полиматрондах.

Задачник с решениями по всем разделам геометрии разных уровней сложности от углов до выпуклых многогранников и движений. Хорош для самостоятельной подготовки, так как хорошо прописано решение, а не только ответ

Первый параграф книги посвящён доказательству следующей теоремы, найденной математиками Бояй и Гервином: если два многоугольника имеют одинаковую площадь, то один из них можно разбить на такие части, из которых возможно составить второй многоугольник. Более краткая формулировка: если два многоугольника равновелики, то они равносоставлены. Изучению некоторых вопросов, связанных с равносоставленностью фигур, посвящена вся книга в целом. Она разделена на две главы, в первой из которых изучаются многоугольники, а во второй - многогранники. Сформулированная выше теорема является одной из основных в первой главе. Во второй главе наиболее интересна теорема Дена: существуют многогранники, которые имеют одинаковый объём (равновелики), но не являются равносоставленными. Теоремы Бояй - Гервина и Дена доказаны соответственно в параграфах 1 и 5. В параграфах 2 - 4, 6 приведены результаты самых последних лет (на момент выхода книги), которые принадлежат Хадвигеру, Глюру, Сидлеру. Наиболее простыми в книге являются три - четыре первых параграфа. Для их понимания требуются знания в объёме примерно восьми классов средней школы. Следующая по трудности часть книги - пятый параграф и начало шестого. Они требуют знания почти всего школьного курса геометрии и умения хорошо мыслить. Наконец, остальная, наиболее трудная часть книги (мелкий шрифт) рассчитана в основном на студентов пединститутов и университетов.

Среди проблем Гильберта, сформулированных на рубеже XIX и XX столетий, особое место занимает третья проблема — единственная, связанная с методикой преподавания элементарной математики. В ней Гильберт ставит вопрос, можно ли отказаться от предельного перехода в выводе формулы объема треугольной пирамиды и ограничиться только методом равносоставленности. Проблема эта породила большое число работ (М.Ден, давший отрицательное решение проблемы Гильберта, В.Ф.Каган, математики швейцарской школы и др.). Книга знакомит читателя с современным состоянием теории равносоставленности, которая за последние годы обогатилась рядом новых результатов. Она предназначена для научных работников, преподавателей университетов, педвузов, школ, студентов-математиков и всех читателей, серьезно интересующихся математикой.

Предлагаемая вниманию читателя книга известного английского математика И.Лакатоса (1922--1974) посвящена проблемам математической логики. Она написана легко, увлекательно и остроумно в виде разговора учителя с учениками, разбирающими доказательства знаменитой теоремы Эйлера о многогранниках и получающиеся при этом парадоксы. Ошибки, которые делают ученики, в действительности были допущены различными математиками XIX в., что раскрывается в подстрочных примечаниях, дающих полную историю вопроса. Рекомендуется студентам математических специальностей, а также учащимся старших классов, интересующимся математикой.

Цель настоящей книги — ввести читателя в обширную область исследований, богатую фундаментальными результатами и важными приложениями. Она формируется последние тридцать лет на основе взаимопроникновения идей, методов и достижений комбинаторной геометрии и топологии, алгебраической топологии и геометрии, гомологической алгебры, теории особенностей, а в самое последнее время и дискретной математической физики.

В книге излагаются основные разделы теории и численные методы решения задач линейного программирования. Значительное место уделяется качественному исследованию свойств содержательных моделей методами линейного программирования. Основной материал сопровождается упражнениями теоретического характера. Линейные модели, выпуклые многогранники и линейные неравенства, теория двойственности, применение теории двойственности, теория симплекс-метода, двойственный симплекс-метод, специальные задачи линейного программирования, метод регуляризации неустойчивых задач линейного программирования.

В книге систематически излагается геометрия показателей степеней, включающая многогранник Ньютона, нормальные конусы к его граням, степенные и логарифмические преобразования. На его основе разработаны универсальные алгоритмы локального и асимптотического анализа решений нелинейных систем уравнений (алгебраических и дифференциальных, как обыкновенных, так и с частными производными).

Настоящая книга не имеет целью охватить всё учение о выпуклых многогранниках. Она посвящена в основном вопросу о том, какие данные и в какой степени могут определять выпуклый многогранник. Книга состоит из 11 глав.

В книге изложены основы теории Галуа. Она написана ясным языком, материал тщательно подобран, ее автор - известный математик. Впервые она была опубликована в 1944 г. и затем неоднократно переиздавалась. Отдельньная глава посвящена вопросу о разрешимости алгебраических уравнений в радикалах и построению правильных многогранников с помощью циркуля и линейки. Для студентов и аспирантов физико-математических специальностей.