Citat:
Ursprungligen postat av Svartskägg
Det om "likhet om och endast om" tror jag inte nämns i Rudins bok när triangelolikheten beskrivs (har inte boken med mig nu). Men jag kan se att det går att visa.
Ja det är just det som är problemet att visa att antalet lösningar är oändligt. Jag har visat det för bara för det enklaste fallet R^3, men det var ett jobbigt långrandigt algebraiskt bevis för att ge ett explicit uttryck för z.
Lösningsmängden ges av alla z som uppfyller (z - x)² = r² och (z - y)² = r².
Dessa villkor utvecklade ger z² - 2 z*x + x² = r² respektive z² - 2 z*y + y² = r².
Om vi tar differensen mellan villkoren får vi -2 z*(x-y) + (x²-y²) = 0 vilket kan skrivas om som (x-y) * (z - (x+y)/2) = 0.
Detta innebär att z skall ligga i hyperplanet som går genom (x+y)/2 och som är ortogonalt mot x-y.
Om vi i stället adderar de två villkoren får vi 2 z² - 2 z*(x+y) + (x²+y²) = 2 r² vilket kan skrivas om som (z - (x+y)/2)² = r² - ((x-y)/2)².
Detta innebär att z även skall ligga på hypersfären med radie √(r² - ((x-y)/2)²) och med centrum i (x+y)/2.
Snittet mellan ett hyperplan och en hypersfär är en "hypercirkel" (hypersfär av lägre dimension), och en hypercirkel har oändligt med punkter om rummets dimension är minst 3.