火腿三明治定理

火腿三明治定理

由數學家亞瑟斯通(Arthur Stone)和約翰圖基(John Tukey)在 1942 年證明的一個定律。

任意給定一個火腿三明治,總有一刀能把它切開,使得火腿乳酪和麵包片恰好都被分成兩等份。

這個定理的名字叫做“火腿三明治定理”(ham sandwich theorem),在測度論中有著非常重要的意義。

火腿三明治定理可以擴展到 n 維的情況:1 如果在 n 維空間中有 n 個物體,那麼總存在一個 n - 1 維的超平面,它能把每個物體都分成“體積”相等的兩份。2 這些物體可以是任何形狀,還可以是不連通的(比如麵包片),甚至可以是一些奇形怪狀的點集,只要滿足點集可測就行了。

定律定義


火腿三明治定理可以擴展到 n 維的情況:如果在 n 維空間中有 n 個物體,那麼總存在一個 n - 1 維的超平面,它能把每個物體都分成“體積”相等的兩份。這些物體可以是任何形狀,還可以是不連通的(比如麵包片),甚至可以是一些奇形怪狀的點集,只要滿足點集可測就行了。

實驗驗證


第一步:拿一個三明治
第二步:平分切。
第三步:觀察體積是否相等。
第四步:再次平分切。
第五步:觀察四份體積是否相等。