В. Ю. Протасов планирует провести 4 занятия.
Доступны 4 видеозаписи курса.
Наш главный герой — теорема Минковского о существовании выпуклого многогранника, имеющиго заданные площади и направления граней. Такой многогранник существует не всегда, а лишь когда векторы, перпендикулярные граням и по длине равные их площадям в сумме дают ноль. В этом случае многогранник существует, причем (это очень важно!) единственный с точностью до параллельного переноса.
Удивительно, что столь наглядная теорема не имеет ни одного геометрического доказательства. Сначала мы немного поговорим о принципе Лагранжа для решения экстремальных задач, а для установления единственности нам понадобится доказать теорему Брунна-Минковского об объемах выпуклых тел (которая замечательна сама по себе).
Основные приложения теоремы Минковского — в кристаллографии и в геометрии многогранников. Но недавно появилось еще одно. Это задача Ньютона о поверхности наименьшего сопротивления. Данной задаче более 300 лет. Долгое, время она считалась решенной, но относительно недавно выяснилось, что найти самую обтекаемую поверхность среди всех поверхностей, а не только поверхностей вращения, Ньютону не удалось. Проблема до сих пор остается отрытой. Для работы с задачей Ньютона мы пройдем основы вариационного исчисления, а затем обсудим, сможет ли Минковский помочь Ньютону?