Autor Tema: Coordenadas baricéntricas

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21 Junio, 2015, 05:20 am
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serpa

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Hola muchachos. Como podría demostrar que las coordenadas baricéntricas \( t_i \) de un \( x \) con respecto al conjunto geométricamente independiente \( \{a_0,a_1,...,a_n \} \) son funciones continuas?

22 Junio, 2015, 01:37 pm
Respuesta #1

Luis Fuentes

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Hola

Hola muchachos. Como podría demostrar que las coordenadas baricéntricas \( t_i \) de un \( x \) con respecto al conjunto geométricamente independiente \( \{a_0,a_1,...,a_n \} \) son funciones continuas?

Ahora tengo un poco de prisa; pero ten en cuenta que las coordenadas baricéntricas puden obtener resolviendo un sistema lineal de eucaciones donde las coordenadas (usuales) de \( x \) son los términos independientes.

Por la Regla de Cramer, las soluciones del sistema lineal pueden ponerse explícitamente como función continua de los coeficientes del mismo (fijos en nuestro caso) y de los términos indepenientes.

Saludos.

23 Junio, 2015, 04:34 am
Respuesta #2

serpa

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Ahora tengo un poco de prisa; pero ten en cuenta que las coordenadas baricéntricas puden obtener resolviendo un sistema lineal de eucaciones donde las coordenadas (usuales) de \( x \) son los términos independientes.

Disculpa la molestia pero no lo veo  :banghead:

23 Junio, 2015, 09:42 am
Respuesta #3

Luis Fuentes

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Hola

Ahora tengo un poco de prisa; pero ten en cuenta que las coordenadas baricéntricas puden obtener resolviendo un sistema lineal de eucaciones donde las coordenadas (usuales) de \( x \) son los términos independientes.

Disculpa la molestia pero no lo veo  :banghead:

Supón que tienes el conjunto geométricamente independiente de \( R^n \), \( \{a_0,a_1,\dot,a_n\} \) con:

\( a_i=(a_{i1},a_{i2},\ldots,a_{in}) \) para \( i=0,1,\ldots,n \)

Sea \( x=(x_1,x_2,\ldots,x_n) \) y \( t=(t_0,t_1,\ldots,t_n) \) sus coordenadas baricéntricas respecto al sistema anterior. Entonces:

\( x=t_0a_0+t_1a_1+\ldots+t_na_n=(1-t_1-\ldots-t_n)a_0+t_1a_1+\ldots+t_na_n= \)
\( =(a_1-a_0)t_1+(a_2-a_0)t_2+\ldots+(a_n-a_0)t_n+a_0 \)

Es decir se tiene el sistema de ecuaciones:

\( x_1-a_{01}=(a_{11}-a_{01})t_1+(a_{21}-a_{01})t_2+\ldots+(a_{n1}-a_{01})t_n \)
\( x_2-a_{02}=(a_{12}-a_{02})t_1+(a_{22}-a_{02})t_2+\ldots+(a_{n2}-a_{02})t_n \)

\( x_n-a_{0n}=(a_{1n}-a_{0n})t_1+(a_{2n}-a_{0n})t_2+\ldots+(a_{nn}-a_{0n})t_n \)

donde \( t_1,\ldots,t_n \) son las incógnitas.

La matriz del sistema es:

\( A=\begin{bmatrix} a_{11}-a_{01} & a_{21}-a_{01} & \ldots & a_{n1}-a_{01} \\ a_{12}-a_{02} & a_{22}-a_{02} & \ldots & a_{n2}-a_{02}\\ \vdots&&&\vdots \\ a_{1n}-a_{0n} & a_{2n}-a_{0n} & \ldots & a_{nn}-a_{0n}\end{bmatrix} \)

que tiene determinante no nulo por ser  \( \{a_0,a_1,\ldots,a_n\} \) geométricamente independientes.

Por cramer:

\( t_i=\dfrac{det(A_i)}{det(A)} \)

donde \( A_i \) es la matriz \( A \) sustituyendo la columna \( i \)-ésima por el vector \( x-a_0 \).

La función determinantes es continua (no es más que productos y sumas de funciones continuas) y por tanto las coodenadas baricéntricas con continuas como función de \( x \).

Saludos.

23 Junio, 2015, 08:45 pm
Respuesta #4

serpa

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Ya lo entiendo y pido disculpas por no especificar en el enunciado que los vectores son tomados de \( \mathbb{R^N} \) y no necesariamente \( N=n \). En este caso ¿como sería? En el libro dan la siguiente sugerencia: Si \( T \) es la transformación afín que envía \( a_0 \) hasta 0, y \( a_i \) hasta \( e_i \), entonces \( T \) envía el punto \( x=\displaystyle\sum_{i=0}^n{t_ia_i} \) hasta el punto \( (t_0,t_1,...,t_n,0,...,0) \).

24 Junio, 2015, 09:14 am
Respuesta #5

serpa

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Siguiendo la idea de el_manco, supongamos ahora que \( n<N \). Sea \( P \) el n-plano generado por \( S=\{a_0,a_1,...,a_n\} \). Sabemos que los vectores \( a_1-a_0,a_2-a_0,...,a_n-a_0 \) son linealmente independientes y por lo tanto hacen parte de una base de \( \mathbb{R}^N \), digamos
\( B=\{a_1-a_0,a_2-a_0,...,a_n-a_0,b_{n+1},b_{n+2},...,b_{N}\} \).
Escribiendo \( a_i=b_i+a_0$, para $i=n+1,....,N \), entonces el conjunto

\( S'=\{a_0,a_1,...a_n,a_{n+1},a_{n+2},...,a_N\} \)

es geométricamente independiente. Además, el n-plano generado por \( S' \) es \( \mathbb{R}^N \). Sean \( t_i(x) \) las coordenadas baricéntricas de \( x \) relativas a \( S \) y sean \( s_i(x) \) las coordenadas baricéntricas de \( x \) relativas a \( S' \). Por el caso anterior, las \( s_i(x) \) son funciones continuas respecto a \( x \) y por la unicidad de las coordenadas se sigue que \( t_i=s_i|_P \). Por lo tanto las \( t_i \) son funciones continuas respecto a \( x \).

¿Correcto?


24 Junio, 2015, 11:58 am
Respuesta #6

Luis Fuentes

  • el_manco
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Hola

Siguiendo la idea de el_manco, supongamos ahora que \( n<N \). Sea \( P \) el n-plano generado por \( S=\{a_0,a_1,...,a_n\} \). Sabemos que los vectores \( a_1-a_0,a_2-a_0,...,a_n-a_0 \) son linealmente independientes y por lo tanto hacen parte de una base de \( \mathbb{R}^N \), digamos
\( B=\{a_1-a_0,a_2-a_0,...,a_n-a_0,b_{n+1},b_{n+2},...,b_{N}\} \).
Escribiendo \( a_i=b_i+a_0$, para $i=n+1,....,N \), entonces el conjunto

\( S'=\{a_0,a_1,...a_n,a_{n+1},a_{n+2},...,a_N\} \)

es geométricamente independiente. Además, el n-plano generado por \( S' \) es \( \mathbb{R}^N \). Sean \( t_i(x) \) las coordenadas baricéntricas de \( x \) relativas a \( S \) y sean \( s_i(x) \) las coordenadas baricéntricas de \( x \) relativas a \( S' \). Por el caso anterior, las \( s_i(x) \) son funciones continuas respecto a \( x \) y por la unicidad de las coordenadas se sigue que \( t_i=s_i|_P \). Por lo tanto las \( t_i \) son funciones continuas respecto a \( x \).

¿Correcto?



Correcto.

Saludos.

25 Junio, 2015, 05:24 am
Respuesta #7

serpa

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Muchas gracias por tu gran ayuda el_manco.






Saludos.