§ 4. Последовательные усреднения
Ради полноты изложения рассмотрим здесь обобщения введенных ранее отображений которые для нас будут менее важны, чем отображения, введенные в предыдущих параграфах.
Циклическое отображение определенное системой
будем называть последовательным -усреднением и обозначать через отображение изобарнчно.
При имеем: класс параллелограммов — класс дважды пройденных n-угольников При справедлива общая
Теорема 4.
Доказательство. 1) Рассмотрим таблицу (1) для n-угольника Сумма элементов любой ее строки равна откуда следует, что
2) -ядро отображения — это множество n-угольников, удовлетворяющих условию которое можно также записать в виде циклической системы
Из первых двух равенств системы (5) следует, что Отсюда в силу цикличности Обратно, если система (5), очевидно, удовлетворяется.
3) Заметим, что и
Для завершения доказательства теоремы 4 остается показать, что т. е. что для всякого -кратно изобарически распадающегося n-угольника существует его х-прообраз. Мы докажем даже большее:
Для всякого n-угольника из существует точно один его -прообраз.
Доказательство. В существует элемент удовлетворяющий уравнению
[между прочим, отсюда следует, что Легко проверить, что этим элементом является
Напомним основные тождества, которыми необходимо пользоваться при подсчете:
Рассмотрим циклическое отображение Так как [см. формулы (1) гл. 3], то и из (6) следует, что
Но, по теореме Таким образом,
Итак, для всякого n-угольника В из его равен по теореме 5 гл. 2 он принадлежит Однозначность прообраза также следует из (8): если то в силу коммутативности циклических отображений и из (8) получаем, что Итак, утверждение и теорема 4 доказаны.
На классе -кратно изобарически распадающихся n-угольников сужение отображения есть отображение, обратное сужению
Следствие. Отображение есть квазипроекция, имеющая с циклической проекцией о одинаковые образ и ядро.
Это следует из теорем 2, 4, утверждения и первого правила из § 2 гл. 3.
Упражнения
(см. скан)