* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
ШАРЫ И СФЕРЫ
377
также еще через одну точку А', которая может и совпадать с точкой А; эта точка определяется тем, что векторы ОА = х—x и ОА' = х'—х коллинеарны (принадлежат одной прямой) и OA-OA' =>(х—JC )(*'—x ) = k. Гово рят, что точка А' получается из точки А инверсией с центром О н степенью k. Рассмотрим, наконец, произвольную сферу (44) (которая, в частности, при Д = 0 может обращаться в гиперплоскость). Инверсия с центром О и степенью k. которую можно записать так:
Q 0 0 b
*'- « *(iS&
x
=
и л и
*-*•=*(fcS удовлетворяющие уравнению
5
( 5 0 )
переводят точки х сферы (44) в точки х\
которое можно также переписать в виде I л Axl+2Ak ^'- *о С*'—*о) + A . . ^ , „+2bx. + ^
а
x
x
fe2
2k*}?- £+c-0.
+ Ak^O.
п
X
или (Ax^bx^ix'-Xo^ + ^kiAx^^ix'-Xoi (51) Но последнее уравнение, очевидно, также имеет форму (44). Таким образом, инверсия переводит каждую сферу пространства Е снова в сферу.
3.3. Объем шара и поверхность сферы. Определив объем л-мерных тел пространства Е и (п—1)-мерную поверхность огра ничивающих эти тела поверхностей аналогично тому, как это де лается в трехмерном пространстве (ср. стр. 233 — 236 этой книги ЭЭМ), мы сможем вычислить объем v (г) г-мерного шара радиуса г и поверхность 2 „ ( г ) ограничивающей его сферы. При этом эле ментарные соображения размерности (см. стр.236 этой книги ЭЭМ) показывают, что
п п
v (r) = C r
n n
n
(52) (53)
И
Z„(r) = c „ r - i .
n
Таким образом, задача заключается лишь в том, чтобы найти по стоянные С и с . Постоянные С были впервые определены К. Г. Я к о б и в ра боте, упомянутой на стр. 353. А именно, Якоби показал, что
п п п
( Г
=
2 'W*
r ( 5 4
B
J 2 . 4 - 6 . . . (л —2) п
v
I-Q-E
1
7
m-
П
Р
И
г
п
нечетном. (55)
1 - 3 - 5 . . . (л — 2) л
Далее, при любом п с„ = пС .
п