<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.0 20120330//EN" "JATS-journalpublishing1.dtd"><article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">VMSTA</journal-id>
<journal-title-group><journal-title>Modern Stochastics: Theory and Applications</journal-title></journal-title-group>
<issn pub-type="epub">2351-6054</issn>
<issn pub-type="ppub">2351-6046</issn>
<issn-l>2351-6046</issn-l>
<publisher>
<publisher-name>VTeX</publisher-name><publisher-loc>Mokslininkų g. 2A, 08412 Vilnius, Lithuania</publisher-loc>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">VMSTA70</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.15559/16-VMSTA70</article-id>
<article-categories><subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories>
<title-group>
<article-title>Description of the symmetric convex random closed sets as zonotopes from their Feret diameters</article-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Rahmani</surname><given-names>Saïd</given-names></name><email xlink:href="mailto:said.rahmani@emse.fr">said.rahmani@emse.fr</email><xref ref-type="aff" rid="j_vmsta70_aff_001"/><xref ref-type="corresp" rid="cor1">∗</xref>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Pinoli</surname><given-names>Jean-Charles</given-names></name><email xlink:href="mailto:pinoli@emse.fr">pinoli@emse.fr</email><xref ref-type="aff" rid="j_vmsta70_aff_001"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Debayle</surname><given-names>Johan</given-names></name><email xlink:href="mailto:debayle@emse.fr">debayle@emse.fr</email><xref ref-type="aff" rid="j_vmsta70_aff_001"/>
</contrib>
<aff id="j_vmsta70_aff_001"><institution>École Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne</institution>, SPIN/LGF UMR CNRS 5307, 158 Cours Fauriel, 42023 Saint-Etienne, <country>France</country></aff>
</contrib-group>
<author-notes>
<corresp id="cor1"><label>∗</label>Corresponding author.</corresp>
</author-notes>
<pub-date pub-type="ppub"><year>2016</year></pub-date>
<pub-date pub-type="epub"><day>3</day><month>1</month><year>2017</year></pub-date><volume>3</volume><issue>4</issue><fpage>325</fpage><lpage>364</lpage>
<history>
<date date-type="received"><day>24</day><month>10</month><year>2016</year></date>
<date date-type="rev-recd"><day>7</day><month>12</month><year>2016</year></date>
<date date-type="accepted"><day>14</day><month>12</month><year>2016</year></date>
</history>
<permissions><copyright-statement>© 2016 The Author(s). Published by VTeX</copyright-statement><copyright-year>2016</copyright-year>
<license license-type="open-access" xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<license-p>Open access article under the <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">CC BY</ext-link> license.</license-p></license></permissions>
<abstract>
<p>In this paper, the 2-D random closed sets (RACS) are studied by means of the Feret diameter, also known as the caliper diameter. More specifically, it is shown that a 2-D symmetric convex RACS can be approximated as precisely as we want by some random zonotopes (polytopes formed by the Minkowski sum of line segments) in terms of the Hausdorff distance. Such an approximation is fully defined from the Feret diameter of the 2-D convex RACS. Particularly, the moments of the random vector representing the face lengths of the zonotope approximation are related to the moments of the Feret diameter random process of the RACS.</p>
</abstract>
<kwd-group>
<label>Keywords</label>
<kwd>Zonotopes</kwd>
<kwd>random closed set</kwd>
<kwd>the Feret diameter</kwd>
<kwd>polygonal approximation</kwd>
</kwd-group>
<kwd-group kwd-group-type="MSC2010">
<label>2010 MSC</label>
<kwd>60Dxx</kwd>
<kwd>52A22</kwd>
</kwd-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="j_vmsta70_s_001">
<label>1</label>
<title>Introduction</title>
<sec id="j_vmsta70_s_002">
<label>1.1</label>
<title>Context and objectives</title>
<p>The geometrical characterization of granular media (grains, pores, fibers, etc.) is an important issue in materials and process sciences. Indeed, several granular media can be modeled as random sets where the heterogeneity of the particles is studied with a probabilistic approach [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_012">12</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_024">24</xref>]. In this context, the random closed sets (RACSs) have been particularly studied [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_029">29</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_021">21</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_008">8</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_002">2</xref>] to get geometrical characteristics of such granular media. A RACS denotes a random variable defined on a probability space <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_001"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="fraktur">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(\varOmega ,\mathfrak{A},P)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> valued in <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_002"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="fraktur">F</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(\mathbb{F},\mathfrak{F})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the family of closed subsets of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_003"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}}^{d}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> provided with the <italic>σ</italic>-algebra <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_004"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="fraktur">F</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">F</mml:mi><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi><mml:mo>∩</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo><mml:mi>∅</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="fraktur">K</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathfrak{F}:=\sigma \{\{F\in \mathbb{F}\hspace{2.5pt}|F\cap X\ne \varnothing \}\hspace{0.1667em}X\in \mathfrak{K}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_005"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="fraktur">K</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathfrak{K}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denotes the class of compact subsets on <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_006"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}}^{d}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. In a probabilistic point of view, the distribution of a convex RACS is uniquely determined from the Choquet capacity functional [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_023">23</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_016">16</xref>]. However, such a description is not suitable for explicitly determining the geometrical shape of the RACS. An alternative way is to describe a RACS by the probability distribution of real-valued geometrical characteristics (area, perimeter, diameters, etc.).</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta70_s_003">
<label>1.2</label>
<title>Original contribution</title>
<p>The aim of this paper is to show how such characteristics can be used to describe the geometrical shape of a convex random closed set in <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_007"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. It has already been shown [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_025">25</xref>] that the moments of the Feret diameter of a convex random closed set in <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_008"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can be obtained by the area measures on morphological transforms of it. A Feret diameter (also known as caliper diameter) is a measure of a set size along a specified direction. It can be defined as the distance between the two parallel planes restricting the set perpendicular to that direction.</p>
<p>A set <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_009"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X\in {\mathbb{R}}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is said to be central symmetric or, more simply, symmetric if it is equal to the set <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_010"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>˘</mml:mo></mml:mover><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\breve{X}:=-X$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Note that the Feret diameter is not sensitive to such a central symmetrization [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_022">22</xref>]. Indeed, for a nonempty compact convex set <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_011"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X\subset {\mathbb{R}}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, its symmetrized set <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_012"><alternatives>
<mml:math><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>⊕</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>˘</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\frac{1}{2}(X\oplus \breve{X})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_021">21</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_017">17</xref>]) has the same Feret diameter as <italic>X</italic>. Consequently, the Feret diameter of a convex set <italic>X</italic> is not enough to fully reconstruct <italic>X</italic> (but only its symmetrized set). However, the Feret diameter is still useful to describe the shape of convex sets for two reasons. Firstly, a convex set <italic>X</italic> and its symmetrized set <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_013"><alternatives>
<mml:math><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>⊕</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>˘</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\frac{1}{2}(X\oplus \breve{X})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> share a lot of common geometrical descriptors (perimeter, eccentricity, etc.). Secondly, there are many applications in which symmetric convex particles are considered. In this way, the reported work is focused on the symmetric convex sets (i.e., <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_014"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>⊕</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>˘</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X=\frac{1}{2}(X\oplus \breve{X})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>). By abusing the notation, the conditions “nonempty and compact” will be often omitted in this paper. In other words, without explicit mentioning of the contrary, a <italic>convex set</italic> will refer to a nonempty compact convex set.</p>
<p>In this paper, we show that the Feret diameter of a random symmetric convex set can be used to define some approximations of it as random zonotopes. The polygonal approximation of a deterministic convex set has already been studied several times [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_018">18</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_014">14</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_004">4</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_007">7</xref>]. However, in most cases, the approximation is made by using the support function, which is not available in most of the geometric stochastic models. Random polygons have already been studied several times [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_010">10</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_003">3</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_020">20</xref>]. However, they are defined in different ways and for other objectives, and they are not characterized from their Feret diameters. In our point of view, a zonotope (which is a Minkowski sum of line segments) is described by its faces (direction and length) and can be characterized by its Feret diameter. We will show that the Feret diameter of a symmetric convex set evaluated on a finite number of directions <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_015"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N>1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can be used to define some approximations of it as zonotope. Such zonotope approximations will be generalized to the random symmetric convex sets. Therefore, a random symmetric convex set will be approximated by a random zonotope, and such approximations will be characterized from the Feret diameter of the random symmetric convex set. The considered random zonotope will be uniquely determined by the lengths of its faces, and their directions will be assumed to be known. The approximations considered are consistent as <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_016"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with respect to the Hausdorff distance.</p>
<p>This work is a preliminary study in order to describe the geometrical characteristics of a population of convex particles in the context of image analysis. Indeed, such images of population of convex particles can be modeled by stochastic geometric models. In such a model, the projection of a particle represented by a random convex set. Consequently, this work can be used to get information on such convex particles. In addition, when the particles are supposed to be symmetric, they have a symmetric 2-D projection that can be fully characterized by the Feret diameter. Such a symmetric hypothesis is suitable in several industrial applications in chemical engineering (gas absorption, distillation, liquid–liquid extraction, petroleum processes, crystallization, etc.).</p>
<p>An area of application is the gas–liquid reactions. Indeed in a such process, the gas bubbles can be modeled as an ellipsoid the 2-D projections of which are ellipses (see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_032">32</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_030">30</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_005">5</xref>]). The main area of application is crystals manufacturing. Indeed, many crystals are 3-D zonohedrons, and their 2-D projections are zonotopes. For example, the crystals of oxalate ammonium [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_026">26</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_001">1</xref>], the crystals of calcium oxalate dihydrate [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_031">31</xref>], or the (L)-glutamic acid [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_006">6</xref>]. In such applications, the considered approximations coincide with the real data.</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta70_s_004">
<label>1.3</label>
<title>Outline of the paper</title>
<p>The paper is organized as follows. The first part is devoted to the case of a deterministic symmetric convex set <italic>X</italic>. Some properties of the Feret diameter are first recalled, and then for any integer <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_017"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N>1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, an approximation <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_018"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of <italic>X</italic> as a zonotope [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_011">11</xref>] is described. It is shown that this approximation is consistent as <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_019"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with respect to the Hausdorff distance [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_027">27</xref>]. A more accurate zonotope approximation <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_020"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\tilde{X}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of <italic>X</italic> that is invariant up to a rotation is also defined with the consistency also satisfied. This approximation is particularly interesting to describe the geometrical shape of <italic>X</italic>.</p>
<p>The second part is devoted to a characterization of the random zonotopes. First, we explore some properties of the random process associated with the Feret diameter. Then we study the random zonotopes, define some their classes, and discuss their descriptions by their faces. Finally, we study the characterization of some random zonotopes from their Feret diameters random process.</p>
<p>In the last part, we study a random symmetric convex set <italic>X</italic>. We show that it can still be described as precisely as we want by a random zonotope <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_021"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and up to a rotation by a random zonotope <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_022"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with respect to the Hausdorff distance. We give the properties of these approximates and show that they can be characterized from the Feret diameter random process of <italic>X</italic>. In particular, the mean and autocovariance of the Feret diameter random process of <italic>X</italic> can be used to get the mean and the variances of the random vectors composed by the face lengths of their zonotope approximations.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="j_vmsta70_s_005">
<label>2</label>
<title>Description of a symmetric convex set as a zonotope from its Feret diameter</title>
<p>The aim of this section is to discuss how a convex set <italic>X</italic> can be described as a zonotope. We will show that <italic>X</italic> can always be approximated as precisely as we want by zonotopes and how such zonotopes can be characterized from the Feret diameter of <italic>X</italic>. First, we need to recall the definition of the Feret diameter and some its properties.</p>
<sec id="j_vmsta70_s_006">
<label>2.1</label>
<title>Feret diameter and the support function</title><statement id="j_vmsta70_stat_001"><label>Definition 1</label>
<title>(Support function).</title>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_023"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X\subset {\mathbb{R}}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a convex set. The support function of <italic>X</italic> is defined as 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_001">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo maxsize="2.45em" minsize="2.45em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mtable columnspacing="10.0pt 10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none" equalcolumns="false" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">⟶</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">⟼</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ f_{X}:\Bigg|\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}{\mathbb{R}}^{2}& \longrightarrow & \mathbb{R}\\{} x& \longmapsto & \sup _{s\in X}\langle x,s\rangle =\max _{s\in X}\langle x,s\rangle ,\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_024"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\langle \cdot ,\cdot \rangle $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denotes the Euclidean dot product.</p></statement>
<p>The support function allows us to fully characterize a convex set. Indeed, any positive homogeneous convex real-valued function on <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_025"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the support function of a convex set [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_027">27</xref>]. In the following, we give some important properties of the support function. The proofs are omitted since they can be found in the literature [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_013">13</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_027">27</xref>].</p><statement id="j_vmsta70_stat_002"><label>Proposition 1</label>
<title>(Properties of the support function).</title>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_026"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X\subset {\mathbb{R}}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be a convex set. Its support function satisfies the following properties:</italic> 
<list>
<list-item id="j_vmsta70_li_001">
<label>1.</label>
<p><italic>Positive homogeneity:</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_027"><alternatives>
<mml:math><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\forall r\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_028"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$f_{X}(rx)=rf_{X}(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_002">
<label>2.</label>
<p><italic>Subadditivity:</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_029"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$f_{X}(x+y)\le f_{X}(x)+f_{X}(y)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_003">
<label>3.</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta70_ineq_030"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>⊕</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$f_{X\oplus Y}=f_{X}+f_{Y}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, where</italic> ⊕ <italic>denotes the Minkowski addition.</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_004">
<label>4.</label>
<p><italic>If s is a vectorial similarity and</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_031"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$b\in {\mathbb{R}}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, then</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_032"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$f_{s(X)+b}(x)=f_{X}(s(x))+\langle x,b\rangle $]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_005">
<label>5.</label>
<p><italic>Reconstruction:</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_002">
<label>(1)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⋂</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:munder><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ X=\bigcap \limits_{x\in {\mathbb{R}}^{2}}\big\{y\in {\mathbb{R}}^{2}\big|\langle y,x\rangle \le f_{X}(x)\big\}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_006">
<label>6.</label>
<p><italic>If, in addition,</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_033"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0\in X$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, then</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_034"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$f_{X}\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_007">
<label>7.</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta70_ineq_035"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$d_{H}(X,Y)=\| f_{X}-f_{Y}\| _{\infty }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, where</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_036"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$d_{H}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>denotes the Hausdorff distance, and</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_037"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| \cdot \| _{\infty }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is the uniform norm on the unit sphere.</italic></p>
</list-item>
</list>
</p></statement>
<p>Items <xref rid="j_vmsta70_li_001">1</xref> and <xref rid="j_vmsta70_li_002">2</xref> relate the convexity of the support function, and expression (<xref rid="j_vmsta70_eq_002">1</xref>) allows the reconstruction of a convex set from its support function. Note that the positive homogeneity of the support function involves that it can be completely determined on the Euclidean unit sphere. We adopt the following representation for the support function of <italic>X</italic>: 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_003">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo maxsize="2.45em" minsize="2.45em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mtable columnspacing="10.0pt 10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none" equalcolumns="false" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">⟶</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">⟼</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ h_{X}:\Bigg|\begin{array}{r@{\hskip10.0pt}c@{\hskip10.0pt}l}\mathbb{R}& \longrightarrow & \mathbb{R}\\{} \theta & \longmapsto & h_{X}(\theta )=f_{X}({}^{t}(-\sin (\theta ),\cos (\theta ))),\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
which is a continuous and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_038"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$2\pi $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-periodic function.</p>
<p>Note that the Feret diameter of a convex set <italic>X</italic>, denoted <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_039"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{X}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, can be expressed by the support function as 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_004">
<label>(2)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>˘</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \forall \theta \in \mathbb{R},\hspace{1em}H_{X}(\theta )=h_{X}(\theta )+h_{\breve{X}}(\theta ),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_040"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>˘</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\breve{X}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the usual notation for the symmetric set <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_041"><alternatives>
<mml:math><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$-X$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. It is easy to see that the Feret diameter of <italic>X</italic> coincides with the support function of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_042"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>⊕</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>˘</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X\oplus \breve{X}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where ⊕ denotes the Minkowski sum. Therefore, the functional <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_043"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{X}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is sufficient to fully characterize the symmetrized body <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_044"><alternatives>
<mml:math><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>⊕</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>˘</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\frac{1}{2}(X\oplus \breve{X})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Note that if <italic>X</italic> is already symmetric, then <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_045"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{X}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> fully characterizes <italic>X</italic>. We recall some important properties of the Feret diameter.</p><statement id="j_vmsta70_stat_003"><label>Proposition 2</label>
<title>(Properties of the Feret diameter).</title>
<p><italic>Let X be a convex set. Then its Feret diameter</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_046"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{X}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>satisfies the following properties:</italic> 
<list>
<list-item id="j_vmsta70_li_008">
<label>1.</label>
<p><italic>For tow convex sets X and Y,</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_047"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>⊕</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{X\oplus Y}=H_{X}+H_{Y}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_009">
<label>2.</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta70_ineq_048"><alternatives>
<mml:math><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\forall r\in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_049"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{rX}=|r|H_{X}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_010">
<label>3.</label>
<p><italic>If</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_050"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$R_{\eta }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is a rotation and</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_051"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$b\in {\mathbb{R}}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, then</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_052"><alternatives>
<mml:math><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\forall \theta \in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_053"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{R_{\eta }(X)+b}(\theta )=H_{X}(\theta +\eta )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_011">
<label>4.</label>
<p><italic>π- periodicity:</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_054"><alternatives>
<mml:math><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\forall \theta \in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_055"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{X}(\theta +\pi )=H_{X}(\theta )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_012">
<label>5.</label>
<p><italic>For two symmetric bodies X and Y,</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_056"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">⇔</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">⊆</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{X}\le H_{Y}\Leftrightarrow X\subseteq Y$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_013">
<label>6.</label>
<p><italic>For any</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_057"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\theta ,\beta \in [0,2\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_005">
<label>(3)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ H_{X}(\theta +\beta )\le H_{X}(\theta )+2\bigg|\sin \bigg(\frac{\beta }{2}\bigg)\bigg|H_{X}\bigg(\theta +\frac{\beta +\pi }{2}\bigg).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
</list-item>
</list>
</p></statement><statement id="j_vmsta70_stat_004"><label>Proof.</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta70_ineq_058"><alternatives>
<mml:math><mml:mspace width="0.2222em"/></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hspace{0.2222em}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> 
<list>
<list-item id="j_vmsta70_li_014">
<label>1, 2, 3.</label>
<p>According to Eq. (<xref rid="j_vmsta70_eq_004">2</xref>), the first three items come directly from Proposition Proposition <xref rid="j_vmsta70_stat_002">1</xref>.</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_015">
<label>4.</label>
<p>The <italic>π</italic>-periodicity follows from <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_059"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>˘</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$h_{\breve{X}}(\theta )=h_{X}(\theta +\pi )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_060"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\theta \in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_016">
<label>5.</label>
<p>Because of the symmetry of <italic>X</italic> and <italic>Y</italic>, if <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_061"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{X}\le H_{Y}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, then <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_062"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$h_{X}\le h_{Y}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Therefore, for any <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_063"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x\in {\mathbb{R}}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_064"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$f_{X}(x)\le f_{Y}(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, so <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_065"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo stretchy="false">⊆</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\{y\in {\mathbb{R}}^{2}|\langle y,x\rangle \le f_{X}(x)\}\subseteq \{y\in {\mathbb{R}}^{2}|\langle y,x\rangle \le f_{Y}(x)\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and thus <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_066"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X\subset Y$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by Proposition <xref rid="j_vmsta70_stat_002">1</xref>.<xref rid="j_vmsta70_li_005">5</xref>.</p>
<p>Suppose that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_067"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X\subset Y$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_068"><alternatives>
<mml:math><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\forall x\in {\mathbb{R}}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_069"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo stretchy="false">⇒</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">⇒</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">⇒</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\{\langle s,x\rangle |s\in X\}\subset \{\langle s,x\rangle |s\in Y\}\Rightarrow f_{X}(x)\le f_{Y}(x)\Rightarrow h_{X}\le h_{Y}\Rightarrow H_{X}\le H_{Y}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_017">
<label>6.</label>
<p>For any <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_070"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(\theta ,\beta )\in {\mathbb{R}}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_071"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\alpha =\beta +\pi $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_072"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x={}^{t}(-\sin (\theta ),\cos (\theta ))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_073"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$z={}^{t}(-\sin (\theta +\alpha ),\cos (\theta +\alpha ))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_074"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$y=z+x$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, so that 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_006">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle f_{X}(y-x)\le f_{X}(-x)+f_{X}(y),\\{} & \displaystyle h_{X}(\theta +\alpha )\le h_{X}(\theta +\pi )+f_{X}(y),\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_007">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \parallel y\parallel & \displaystyle =\sqrt{{\big(\sin (\theta )+\sin (\theta +\alpha )\big)}^{2}+{\big(\cos (\theta )+\cos (\theta +\alpha )\big)}^{2}}\\{} & \displaystyle =\sqrt{(2+2\big(\sin (\theta )\sin (\theta +\alpha )+\cos (\theta )\cos (\theta +\alpha )\big)}\\{} & \displaystyle =\sqrt{2}\sqrt{1+\cos (\alpha )}\\{} & \displaystyle =\sqrt{2}\sqrt{2{\cos }^{2}\bigg(\frac{\alpha }{2}\bigg)}\\{} & \displaystyle =2\bigg|\cos \bigg(\frac{\alpha }{2}\bigg)\bigg|\\{} & \displaystyle =2\bigg|\sin \bigg(\frac{\beta }{2}\bigg)\bigg|.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Using the formulas 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_008">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \sin (\theta )+\sin (\theta +\alpha )& \displaystyle =2\sin \bigg(\theta +\frac{\alpha }{2}\bigg)\cos \bigg(\frac{\alpha }{2}\bigg),\\{} \displaystyle \cos (\theta )+\cos (\theta +\alpha )& \displaystyle =2\cos \bigg(\theta +\frac{\alpha }{2}\bigg)\cos \bigg(\frac{\alpha }{2}\bigg)\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and taking <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_075"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\eta \in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_076"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$y=\parallel y\parallel {}^{t}(-\sin (\eta ),\cos (\eta ))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we have 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_009">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \sin (\eta )& \displaystyle =\frac{2\sin (\theta +\frac{\alpha }{2})\cos (\frac{\alpha }{2})}{\parallel y\parallel },\\{} \displaystyle \cos (\eta )& \displaystyle =\frac{2\cos (\theta +\frac{\alpha }{2})\cos (\frac{\alpha }{2})}{\parallel y\parallel }.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Let <italic>s</italic> be the sign of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_077"><alternatives>
<mml:math><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\cos (\frac{\alpha }{2})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_078"><alternatives>
<mml:math><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\sin (\eta )=s\sin (\theta +\frac{\alpha }{2})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_079"><alternatives>
<mml:math><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\cos (\eta )=s\cos (\theta +\frac{\alpha }{2})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>Finally, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_080"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\eta \in \{\theta +\frac{\beta +\pi }{2},\theta +\frac{\beta +\pi }{2}+\pi \}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and it can be expressed as 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_010">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ h_{X}(\theta +\beta -\pi )\le h_{X}(\theta +\pi )+2\bigg|\sin \bigg(\frac{\beta }{2}\bigg)\bigg|h_{X}(\eta ).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
This result is true for any convex set <italic>X</italic>, in particular, for <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_081"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>⊕</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>˘</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$Y=\frac{1}{2}(X\oplus \breve{X})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. However, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_082"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$h_{y}=H_{X}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and then by the <italic>π</italic>-periodicity of the Feret diameter we have 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_011">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \forall \theta \hspace{1em}\beta \in [0,2\pi ],\hspace{1em}H_{X}(\theta +\beta )\le H_{X}(\theta )+2\bigg|\sin \bigg(\frac{\beta }{2}\bigg)\bigg|H_{X}\bigg(\theta +\frac{\beta +\pi }{2}\bigg).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
</list-item>
</list> 
 □</p></statement>
<p>The Feret diameter can also be related to the mixed area [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_027">27</xref>] by using a line segment as a structural element. Indeed, using the Steiner formula [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_027">27</xref>] with two convex sets <italic>X</italic> and <italic>Y</italic>, we have 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_012">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>⊕</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ A(X\oplus Y)=A(X)+2W(X,Y)+A(Y),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_083"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$W(X,Y)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denotes the mixed area between <italic>X</italic> and <italic>Y</italic>. The mixed area functional <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_084"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$W(\cdot ,\cdot )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a symmetric mapping, which is also homogeneous in its two variables (see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_019">19</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_027">27</xref>] for details). It is often used to describe some morphological characteristics of a convex set <italic>X</italic> by using different structuring elements. For instance, if <italic>X</italic> is a bounded convex set and <italic>B</italic> is the unit disk, then <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_085"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$W(X,B)=\frac{1}{2}U(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_086"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$U(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denotes the perimeter of <italic>X</italic>. Let <italic>X</italic> be a bounded convex set, and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_087"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$S_{\theta }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a unit line segment directed by <italic>θ</italic>. Then 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_013">
<label>(4)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ W(X,S_{\theta })=\frac{1}{2}H_{X}(\theta ).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>The proof is omitted since it consists in a simple drawing and can be found in the literature [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_025">25</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_019">19</xref>]. <statement id="j_vmsta70_stat_005"><label>Remark 1.</label>
<p>This relation is very important because it involves an interpretation of the mixed area of a convex set with the Minkowski addition of line segments from its Feret diameter. Indeed, for any <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_088"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\theta _{1},\theta _{2}\in [0,\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_089"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\alpha _{1},\alpha _{2}\in \mathbb{R}_{+}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_014">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>⊕</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>⊕</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>⊕</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>⊕</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>⊕</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle A(X\oplus \alpha _{1}S_{\theta _{1}}\oplus \alpha _{2}S_{\theta _{2}})& \displaystyle =A(X\oplus \alpha _{1}S_{\theta _{1}})+2W(X\oplus \alpha _{1}S_{\theta _{1}},\alpha _{2}S_{\theta _{2}})\\{} & \displaystyle =A(X)+\alpha _{1}H_{X}(\theta _{1})+\alpha _{2}H_{X\oplus \alpha _{1}S_{\theta _{1}}}(\theta _{2})\\{} & \displaystyle =A(X)+\alpha _{1}H_{X}(\theta _{1})+\alpha _{2}H_{X}(\theta _{2})+\alpha _{2}H_{\alpha _{1}S_{\theta _{1}}}(\theta _{2}).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
However, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_090"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>⊕</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\alpha _{2}H_{\alpha _{1}S_{\theta _{1}}}(\theta _{2})=W(\alpha _{1}S_{\theta _{1}},S_{\theta _{2}})=A(\alpha _{1}S_{\theta _{1}}\oplus \alpha _{2}S_{\theta _{2}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then, 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_015">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>⊕</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ W(X,\alpha _{1}S_{\theta _{1}}\oplus \alpha _{2}S_{\theta _{2}})=\frac{1}{2}\big(\alpha _{1}H_{X}(\theta _{1})+\alpha _{2}H_{X}(\theta _{2})\big).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
This result can be easily generalized by induction to any Minkowski sum of line segments: <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_091"><alternatives>
<mml:math><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\forall n\ge 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_092"><alternatives>
<mml:math><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\forall i=1,\dots ,n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_093"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\alpha _{i}\in \mathbb{R}_{+},\theta _{i}\in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we have 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_016">
<label>(5)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ W\Bigg(X,{\underset{i=1}{\overset{n}{\bigoplus }}}\alpha _{i}S_{\theta _{i}}\Bigg)=\frac{1}{2}{\sum \limits_{i=1}^{n}}\alpha _{i}H_{X}(\theta _{i}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Relation (<xref rid="j_vmsta70_eq_016">5</xref>) has an important kind of linearity. Indeed, it implies formulae for the computation of the mixed area between a convex set and a symmetric body from their Feret diameter (see Remark Remark <xref rid="j_vmsta70_stat_013">3</xref>).</p></statement></p>
</sec>
<sec id="j_vmsta70_s_007">
<label>2.2</label>
<title>Approximation of a symmetric convex set by a 0-regular zonotope</title>
<p>Now we give some properties of the Feret diameter of a convex set and its connection with the mixed area. Here the zonotope will be defined and particularly the class of the 0-regular zonotopes, some properties of the zonotopes will be discussed. In particular, we will show how a symmetric convex set can be approximated by a 0-regular zonotope as precisely as we want.</p>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_094"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{C}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denote the class of all symmetric convex sets of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_095"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where the symmetry is given in the sense of Minkowski: <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_096"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>⊕</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>˘</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X=\frac{1}{2}(X\oplus \breve{X})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_097"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$S_{0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be the unit line segment <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_098"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$[-\frac{1}{2},\frac{1}{2}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_099"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$S_{t}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> its rotation by the angle <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_100"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t\in [0,\pi [$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Consider now the convex set <italic>X</italic> such that 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_017">
<label>(6)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ X={\underset{i=1}{\overset{n}{\bigoplus }}}\alpha _{i}S_{\theta _{i}},\hspace{1em}n\in {\mathbb{N}}^{\ast },\hspace{2.5pt}\forall i=1,\dots n,\hspace{2.5pt}\alpha _{i}\in \mathbb{R}_{+},\hspace{2.5pt}\theta _{i}\in [0,\pi [.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Note that <italic>X</italic> is a compact convex symmetric polygon with at most <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_101"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$2n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> faces, where for all <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_102"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$i=1,\dots ,n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_103"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\alpha _{i}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the length of the two faces of <italic>X</italic> oriented by <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_104"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\theta _{i}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. It is easy to see that every compact convex symmetric polygon has an even number of faces and can be represented as (<xref rid="j_vmsta70_eq_017">6</xref>) up to a translation. Furthermore, note that <italic>X</italic> has a nonempty interior if and only if <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_105"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n>1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p><statement id="j_vmsta70_stat_006"><label>Definition 2</label>
<title>(Zonotopes).</title>
<p>Any compact convex symmetric polygon such as (<xref rid="j_vmsta70_eq_017">6</xref>) is called a <italic>zonotope</italic>. For <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_106"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N\in {\mathbb{N}}^{\ast }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_107"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}}^{(N)}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denotes the set of all zonotopes with at most <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_108"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$2N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> faces: 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_018">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">{</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="0.2778em"/><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{C}}^{(N)}=\Bigg\{{\underset{i=1}{\overset{N}{\bigoplus }}}\alpha _{i}S_{\theta _{i}}\big|\alpha \in {\mathbb{R}_{+}^{N}},\hspace{0.2778em}\theta \in [0,\pi {[}^{N}\Bigg\},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_109"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\alpha ={}^{t}(\alpha _{1},\dots \alpha _{N})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_110"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\theta ={}^{t}(\theta _{1},\dots \theta _{N})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p></statement>
<p>Several geometric characteristics and properties of zonotopes can be easily expressed from representation (<xref rid="j_vmsta70_eq_017">6</xref>).</p><statement id="j_vmsta70_stat_007"><label>Proposition 3</label>
<title>(Geometrical characterization of zonotopes).</title>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_111"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N\in {\mathbb{N}}^{\ast }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, and</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_112"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X={\bigoplus _{i=1}^{N}}\alpha _{i}S_{\theta _{i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be an element of</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_113"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}}^{(N)}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_114"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{X}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be its Feret diameter function,</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_115"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$U(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>its perimeter, and</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_116"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$A(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>its area. Then</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_019">
<label>(7)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="0.2778em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \forall \eta \in \mathbb{R},\hspace{0.2778em}H_{X}(\eta )={\sum \limits_{i=1}^{N}}\alpha _{i}\big|\sin (\eta -\theta _{i})\big|,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_020">
<label>(8)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ U(X)=2{\sum \limits_{i=1}^{N}}\alpha _{i},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_021">
<label>(9)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ A(X)=\frac{1}{2}{\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{j=1}^{N}}\alpha _{i}\alpha _{j}\big|\sin (\theta _{i}-\theta _{j})\big|.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement><statement id="j_vmsta70_stat_008"><label>Proof.</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta70_ineq_117"><alternatives>
<mml:math><mml:mspace width="0.2222em"/></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hspace{0.2222em}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> 
<list>
<list-item id="j_vmsta70_li_018">
<label>(6)</label>
<p>For any <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_118"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(\beta ,\eta )\in {\mathbb{R}}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the support function of the line segment <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_119"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$S_{\beta }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in the direction <italic>η</italic> is 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_022">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">⇒</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle h_{S_{\beta }}(\eta )& \displaystyle =\underset{t\in [-\frac{1}{2},\frac{1}{2}]}{\max }\big\{t\big(-\cos (\beta )\sin (\eta )+\sin (\beta )\cos (\eta )\big)\big\}\\{} & \displaystyle =\underset{t\in [-\frac{1}{2},\frac{1}{2}]}{\max }\big\{t\sin (\beta -\eta )\big\}\\{} & \displaystyle =\frac{1}{2}\big|\sin (\beta -\eta )\big|\\{} \displaystyle \Rightarrow \hspace{1em}H_{S_{\beta }}(\eta )& \displaystyle =\big|\sin (\beta -\eta )\big|.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then relation (<xref rid="j_vmsta70_eq_019">7</xref>) follows from Propositions <xref rid="j_vmsta70_stat_003">2</xref>.<xref rid="j_vmsta70_li_008">1</xref> and <xref rid="j_vmsta70_stat_003">2</xref>.<xref rid="j_vmsta70_li_009">2</xref>.</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_019">
<label>(7)</label>
<p>If <italic>X</italic> is a polygon of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_120"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$2N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> faces of length <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_121"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\alpha _{i}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_122"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$i=1,\dots ,N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the perimeter can be obtained by adding up the face lengths.</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_020">
<label>(8)</label>
<p>For the area, the result (<xref rid="j_vmsta70_eq_021">9</xref>) is proved by induction on <italic>N</italic>: for <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_123"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_124"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X=S_{\theta _{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_125"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$A(X)=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, so that (<xref rid="j_vmsta70_eq_021">9</xref>) is satisfied. Suppose that (<xref rid="j_vmsta70_eq_021">9</xref>) is true for <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_126"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n\le N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and let us show that it is true for <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_127"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N+1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Since <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_128"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>⊕</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X=({\bigoplus _{i=1}^{N}}\alpha _{i}S_{\theta _{i}})\oplus \alpha _{N+1}S_{\theta _{N+1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, by the Steiner formula we have 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_023">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle A(X)& \displaystyle =A\Bigg({\underset{i=1}{\overset{N}{\bigoplus }}}\alpha _{i}S_{\theta _{i}}\Bigg)+2W\Bigg({\underset{i=1}{\overset{N}{\bigoplus }}}\alpha _{i}S_{\theta _{i}},\alpha _{N+1}S_{\theta _{N+1}}\Bigg).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then, by (<xref rid="j_vmsta70_eq_013">4</xref>), 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_024">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ 2W\Bigg({\underset{i=1}{\overset{N}{\bigoplus }}}\alpha _{i}S_{\theta _{i}},\alpha _{N+1}S_{\theta _{N+1}}\Bigg)=\alpha _{N+1}H_{{\textstyle\bigoplus _{i=1}^{N}}\alpha _{i}S_{\theta _{i}}}(\theta _{N+1}),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and finally, by the heredity assumption and (<xref rid="j_vmsta70_eq_019">7</xref>), 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_025">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle A(X)& \displaystyle =\frac{1}{2}{\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{j=1}^{N}}\alpha _{i}\alpha _{j}\big|\sin (\theta _{i}-\theta _{j})\big|+\alpha _{N+1}H_{{\textstyle\bigoplus _{i=1}^{N}}\alpha _{i}S_{\theta _{i}}}(\theta _{N+1})\\{} & \displaystyle =\frac{1}{2}{\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{j=1}^{N}}\alpha _{i}\alpha _{j}\big|\sin (\theta _{i}-\theta _{j})\big|+\alpha _{N+1}{\sum \limits_{i=1}^{N}}\alpha _{i}\big|\sin (\theta _{N+1}-\theta _{i})\big|\\{} & \displaystyle =\frac{1}{2}{\sum \limits_{i=1}^{N+1}}{\sum \limits_{j=1}^{N+1}}\alpha _{i}\alpha _{j}\big|\sin (\theta _{i}-\theta _{j})\big|,\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
which proves (<xref rid="j_vmsta70_eq_021">9</xref>).</p>
</list-item>
</list> 
 □</p></statement>
<p>In the following, we use a regular subdivision <italic>θ</italic>. We will show that if the subdivision step is sufficiently small, then any symmetric convex set can be approximated by a zonotope as precisely as we want.</p><statement id="j_vmsta70_stat_009"><label>Definition 3</label>
<title>(0-regular zonotopes).</title>
<p>For <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_129"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∗</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N\in {\mathbb{N}}^{\ast }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_130"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denote the class of all zonotopes with at most <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_131"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$2N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> faces oriented by the regular subdivision of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_132"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$[0,\pi [$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by <italic>N</italic> elements: 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_026">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">{</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">}</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mtext>with</mml:mtext><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{C}_{0}^{(N)}}=\Bigg\{{\underset{i=1}{\overset{N}{\bigoplus }}}\alpha _{i}S_{\theta _{i}}\big|\alpha \in {\mathbb{R}_{+}^{N}}\Bigg\}\hspace{2.5pt}\text{with}\hspace{2.5pt}\theta _{i}=\frac{(i-1)\pi }{N},\hspace{2.5pt}i=1,\dots ,N.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Such zonotopes are called 0-regular zonotopes.</p></statement>
<p>Note that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_133"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}\subset {\mathcal{C}}^{(N)}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_134"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N_{1})}}\subset {\mathcal{C}_{0}^{(N_{2})}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> if and only if <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_135"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N_{1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a splitter of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_136"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N_{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. In addition, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_137"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can be identified to <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_138"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}_{+}^{N}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by the mapping <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_139"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\alpha \to X=({\bigoplus _{i=1}^{N}}\alpha _{i}S_{\theta _{i}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, which is an isomorphism between the semigroups <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_140"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$({\mathbb{R}_{+}^{N}},+)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_141"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>⊕</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$({\mathcal{C}_{0}^{(N)}},\oplus )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. That is, this mapping is a bijection, and 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_027">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>×</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo><mml:mo>⊕</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \forall \big(\alpha ,{\alpha ^{\prime }}\big)\in {\mathbb{R}_{+}^{N}}\times {\mathbb{R}_{+}^{N}},\hspace{1em}\Bigg({\underset{i=1}{\overset{N}{\bigoplus }}}\big(\alpha _{i}+{\alpha ^{\prime }_{i}}\big)S_{\theta _{i}}\Bigg)=\Bigg({\underset{i=1}{\overset{N}{\bigoplus }}}\alpha _{i}S_{\theta _{i}}\Bigg)\oplus \Bigg({\underset{i=1}{\overset{N}{\bigoplus }}}{\alpha ^{\prime }_{i}}S_{\theta _{i}}\Bigg).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p><statement id="j_vmsta70_stat_010"><label>Theorem 1</label>
<title>(Approximation in <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_142"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>).</title>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_143"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X\in \mathcal{C}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic> 
<list>
<list-item id="j_vmsta70_li_021">
<label>1.</label>
<p><italic>For all</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_144"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N>1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, let</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_145"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${F}^{(N)}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>denote the squared matrix</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_146"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(|\sin (\theta _{i}-\theta _{j})|)_{1\le i,j\le N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_147"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${H_{X}^{(N)}}={}^{t}(H_{X}(\theta _{1}),\dots ,H_{X}(\theta _{N}))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Then</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_028">
<label>(10)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {X_{0}^{(N)}}={\underset{i=1}{\overset{N}{\bigoplus }}}\big({{F}^{(N)}}^{-1}{H_{X}^{(N)}}\big)_{i}S_{\theta _{i}}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>belongs to</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_148"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and satisfies</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_029">
<label>(11)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \forall N>1,\hspace{1em}d_{H}\big(X,{X_{0}^{(N)}}\big)\le (6+2\sqrt{2})\sin \bigg(\frac{\pi }{2N}\bigg)\operatorname{diam}(X),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>where</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_149"><alternatives>
<mml:math><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\operatorname{diam}(X)=\sup _{s\in \mathbb{R}}(H_{X}(s))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>denotes the maximal diameter of X and</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_150"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$d_{H}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>the Hausdorff distance.</italic></p>
<p><italic>Consequently, the sequence of</italic> 0<italic>-regular zonotopes</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_151"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$({X_{0}^{(N)}})_{N>1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>approximates X in the following sense:</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_030">
<label>(12)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">⟶</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mspace width="1em"/><mml:mtext mathvariant="italic">as</mml:mtext><mml:mspace width="0.2778em"/><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">⟶</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ d_{H}\big(X,{X_{0}^{(N)}}\big)\longrightarrow 0\hspace{1em}\textit{as}\hspace{0.2778em}N\longrightarrow \infty .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>We call</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_152"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>the</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_153"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>-approximation of X.</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_022">
<label>2.</label>
<p><italic>In addition, for any</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_154"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N>1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, the set</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_155"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is the unique element of</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_156"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>satisfying</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_031">
<label>(13)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ H_{{X_{0}^{(N)}}}(\theta _{i})=H_{X}(\theta _{i}),\hspace{1em}i=1,\dots ,N.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_023">
<label>3.</label>
<p><italic>Furthermore,</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_157"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>contains X and can be expressed as</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_032">
<label>(14)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⋂</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="0.2778em"/><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">⟨</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">⟩</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">}</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {X_{0}^{(N)}}={\bigcap \limits_{i=1}^{N}}\bigg\{x\in {\mathbb{R}}^{2},\hspace{0.2778em}\big|\big\langle x,{}^{t}\big(-\sin (\theta _{i}),\cos (\theta _{i})\big)\big\rangle \big|\le \frac{1}{2}H_{X}(\theta _{i})\bigg\}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
</list-item>
</list>
</p></statement><statement id="j_vmsta70_stat_011"><label>Proof.</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta70_ineq_158"><alternatives>
<mml:math><mml:mspace width="0.2222em"/></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hspace{0.2222em}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> 
<list>
<list-item id="j_vmsta70_li_024">
<label>2.</label>
<p>For integer <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_159"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N>1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, it is easy to see that the matrix <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_160"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${F}^{(N)}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is invertible since <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_161"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${F}^{(N)}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a circulant matrix [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_015">15</xref>] and its eigenvalues are exactly the coefficients of the discrete Fourier transform [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_028">28</xref>] of the signal <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_162"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$|\sin (\cdot )|$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (these coefficients are all strictly positive). Let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_163"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\alpha ={{F}^{(N)}}^{-1}{H_{X}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be such that 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_033">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {X_{0}^{(N)}}={\underset{i=1}{\overset{N}{\bigoplus }}}\alpha _{i}S_{\theta _{i}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Let us show that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_164"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the unique element of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_165"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> satisfying <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_166"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{{X_{0}^{(N)}}}(\theta _{i})=H_{X}(\theta _{i})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_167"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$i=1,\dots ,N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Suppose that there exists <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_168"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}\in {\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> satisfying <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_169"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{{X^{\prime }}}(\theta _{i})=H_{X}(\theta _{i})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_170"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$i=1,\dots ,N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_171"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can be written as <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_172"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}={\bigoplus _{i=1}^{N}}{\alpha ^{\prime }_{i}}S_{\theta _{i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and then <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_173"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${H_{X}^{(N)}}={F}^{(N)}{\alpha ^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The invertibility of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_174"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${F}^{(N)}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> implies <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_175"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\alpha ={\alpha ^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, which means that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_176"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{0}^{(N)}}={X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_025">
<label>1.</label>
<p>Let us find an upper bound for the Hausdorff distance.</p>
<p>For all <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_177"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\eta \in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, there exists <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_178"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$i\in \{1,\dots ,N\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_179"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\eta =\theta _{i}+\delta $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_180"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$|\delta |\le \frac{\pi }{2N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Using inequality (<xref rid="j_vmsta70_eq_005">3</xref>) with <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_181"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\theta =\theta _{i}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_182"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\beta =\delta $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_183"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we have 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_034">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle H_{{X_{0}^{(N)}}}(\eta )\le H_{{X_{0}^{(N)}}}(\theta _{i})+2\bigg|\sin \bigg(\frac{\delta }{2}\bigg)\bigg|H_{{X_{0}^{(N)}}}\bigg(\theta _{i}+\frac{\delta +\pi }{2}\bigg).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Using inequality (<xref rid="j_vmsta70_eq_005">3</xref>) with <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_184"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\theta =\eta $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_185"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\beta =-\delta $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for <italic>X</italic>, we have 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_035">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">⇒</mml:mo><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle H_{X}(\theta _{i})\le H_{X}(\eta )+2\bigg|\sin \bigg(\frac{-\delta }{2}\bigg)\bigg|H_{X}\bigg(\theta _{i}+\frac{\delta +\pi }{2}\bigg)\\{} \displaystyle \Rightarrow \hspace{1em}& \displaystyle -H_{X}(\eta )\le -H_{X}(\theta _{i})+2\bigg|\sin \bigg(\frac{\delta }{2}\bigg)\bigg|H_{X}\bigg(\theta _{i}+\frac{\delta +\pi }{2}\bigg).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Considering the equality <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_186"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{{X_{0}^{(N)}}}(\theta _{i})=H_{X}(\theta _{i})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, from the two previous inequalities it follows that 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_036">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>−</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle H_{{X_{0}^{(N)}}}(\eta )\hspace{0.1667em}-\hspace{0.1667em}H_{X}(\eta )\hspace{0.1667em}\le \hspace{0.1667em}2\bigg|\sin \bigg(\frac{\delta }{2}\bigg)\bigg|\bigg(H_{X}\bigg(\theta _{i}\hspace{0.1667em}+\hspace{0.1667em}\frac{\delta +\pi }{2}\bigg)\hspace{0.1667em}+\hspace{0.1667em}H_{{X_{0}^{(N)}}}\bigg(\theta _{i}\hspace{0.1667em}+\hspace{0.1667em}\frac{\delta +\pi }{2}\bigg)\bigg).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
In the same manner, using (<xref rid="j_vmsta70_eq_005">3</xref>) with <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_187"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\theta =\theta _{i}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_188"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\beta =\delta $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for <italic>X</italic> and with <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_189"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\theta =\eta $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_190"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\beta =-\delta $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_191"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we have 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_037">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>−</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle H_{X}(\eta )\hspace{0.1667em}-\hspace{0.1667em}H_{{X_{0}^{(N)}}}(\eta )\hspace{0.1667em}\le \hspace{0.1667em}2\bigg|\sin \bigg(\frac{\delta }{2}\bigg)\bigg|\bigg(H_{X}\bigg(\theta _{i}\hspace{0.1667em}+\hspace{0.1667em}\frac{\delta +\pi }{2}\bigg)\hspace{0.1667em}+\hspace{0.1667em}H_{{X_{0}^{(N)}}}\bigg(\theta _{i}\hspace{0.1667em}+\hspace{0.1667em}\frac{\delta \hspace{0.1667em}+\hspace{0.1667em}\pi }{2}\bigg)\bigg).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Therefore, by denoting <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_192"><alternatives>
<mml:math><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\operatorname{diam}(X)=\sup _{\theta }\{H_{X}(\theta )\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_193"><alternatives>
<mml:math><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\operatorname{diam}({X_{0}^{(N)}})=\sup _{\theta }\{H_{{X_{0}^{(N)}}}(\theta )\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> it follows that 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_038">
<label>(15)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \big|H_{X}(\eta )-H_{{X_{0}^{(N)}}}(\eta )\big|\le 2\sin \bigg(\frac{\pi }{2N}\bigg)\big(\operatorname{diam}(X)+\operatorname{diam}\big({X_{0}^{(N)}}\big)\big).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Furthermore, 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_039">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">⇒</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mspace width="1em"/><mml:mo stretchy="false">⇒</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle H_{{X_{0}^{(N)}}}(\eta )& \displaystyle ={\sum \limits_{j=1}^{N}}\alpha _{j}\big|\sin (\theta _{i}+\delta -\theta _{j})\big|\\{} & \displaystyle ={\sum \limits_{j=1}^{N}}\alpha _{j}\big|\sin (\theta _{i}-\theta _{j})\cos (\delta )-\cos (\theta _{i}-\theta _{j})\sin (\delta )\big|\\{} & \displaystyle \le \big|\cos (\delta )\big|{\sum \limits_{j=1}^{N}}\alpha _{j}\big|\sin (\theta _{i}-\theta _{j})\big|\hspace{0.1667em}+\hspace{0.1667em}\big|\sin (\delta )\big|{\sum \limits_{j=1}^{N}}\bigg|\sin \bigg(\theta _{i}-\theta _{j}+\frac{\pi }{2}\bigg)\bigg|\\{} & \displaystyle \le \big|\cos (\delta )\big|H_{{X_{0}^{(N)}}}(\theta _{i})+\big|\sin (\delta )\big|H_{{X_{0}^{(N)}}}\bigg(\frac{\pi }{2}\bigg)\\{} & \displaystyle \le \big|\cos (\delta )\big|H_{X}(\theta _{i})+\big|\sin (\delta )\big|\operatorname{diam}\big({X_{0}^{(N)}}\big)\\{} & \displaystyle \le \big|\cos (\delta )\big|\operatorname{diam}(X)+\big|\sin (\delta )\big|\operatorname{diam}\big({X_{0}^{(N)}}\big)\\{} & \displaystyle \le \operatorname{diam}(X)+\sin \bigg(\frac{\pi }{2N}\bigg)\operatorname{diam}\big({X_{0}^{(N)}}\big)\\{} \displaystyle \Rightarrow & \displaystyle \hspace{1em}\operatorname{diam}\big({X_{0}^{(N)}}\big)\bigg(1-\sin \bigg(\frac{\pi }{2N}\bigg)\bigg)\le \operatorname{diam}(X),\\{} \displaystyle N\ge 2\hspace{1em}\Rightarrow & \displaystyle \hspace{1em}\operatorname{diam}\big({X_{0}^{(N)}}\big)\le \frac{\sqrt{2}}{\sqrt{2}-1}\operatorname{diam}(X).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then from (<xref rid="j_vmsta70_eq_038">15</xref>) we have 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_040">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">⇒</mml:mo><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle \big|H_{X}(\eta )-H_{{X_{0}^{(N)}}}(\eta )\big|\le 2\sin \bigg(\frac{\pi }{2N}\bigg)\bigg(1+\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{2}-1}\bigg)\operatorname{diam}(X)\\{} \displaystyle \Rightarrow \hspace{1em}& \displaystyle \underset{\eta }{\sup }\big|\big(H_{X}(\eta )-H_{{X_{0}^{(N)}}}(\eta )\big)\big|=d_{H}\big(X,{X_{0}^{(N)}}\big)\\{} & \displaystyle \hspace{1em}\le (6+2\sqrt{2})\sin \bigg(\frac{\pi }{2N}\bigg)\operatorname{diam}(X).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Consequently, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_194"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">⟶</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$d_{H}(X,{X_{0}^{(N)}})\longrightarrow 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_195"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">⟶</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N\longrightarrow \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_026">
<label>3.</label>
<p>Note that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_196"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">⋂</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$Y_{N}={\bigcap _{i=1}^{N}}\{x\in {\mathbb{R}}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_197"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$|\langle x,{}^{t}(-\sin (\theta _{i}),\cos (\theta _{i}))\rangle |\le \frac{1}{2}H_{X}(\theta _{i})\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_198"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$Y_{N}\in {\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Indeed, each set of the intersection is the space between two lines oriented by one of the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_199"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\theta _{i}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>; thus, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_200"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$Y_{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a polygon with faces directed by the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_201"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\theta _{i}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and therefore it belongs to <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_202"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Because of the symmetry of <italic>X</italic>, it is easy to see that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_203"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">⋂</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X=\bigcap _{s\in [0,\pi ]}\{x\in {\mathbb{R}}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_204"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟨</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">⟩</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$|\langle x,{}^{t}(-\sin (s),\cos (s))\rangle |\le \frac{1}{2}H_{X}(s)\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>; therefore, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_205"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X\subset Y_{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and consequently <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_206"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{X}\le H_{Y_{N}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Furthermore, because of the expression of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_207"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$Y_{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for any <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_208"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$i=1,\dots ,N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_209"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{X}(\theta _{i})\ge H_{Y_{N}}(\theta _{i})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with the equality on <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_210"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\theta _{i}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and according to the foregoing, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_211"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$Y_{N}={X_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</list-item>
</list> 
 □</p></statement>
<p>This theorem shows that a symmetric body can be always approximated by a 0-regular zonotope as close as we want. Note that the choice of the sequence <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_212"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is not the best one. Indeed, by taking <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_213"><alternatives>
<mml:math><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\frac{\operatorname{diam}(X)}{\operatorname{diam}({X_{0}^{(N)}})}{X_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> there is a finer approximation with respect to the Hausdorff distance. However, the sequence <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_214"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> presents some important advantages: it always contains <italic>X</italic>, the approximation of a Minkowski sum is the Minkowski sum of the approximations, and its face length vector is expressed only from a linear combination of the Feret diameter of <italic>X</italic>. Furthermore, if there exists <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_215"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$M>1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_216"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X\in {\mathcal{C}_{0}^{(M)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, then <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_217"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{0}^{(M)}}=X$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <italic>X</italic> is an adhesion value of the sequence <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_218"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p><statement id="j_vmsta70_stat_012"><label>Remark 2</label>
<title>(Equivalence between perimeter and maximal diameter).</title>
<p>Notice that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_219"><alternatives>
<mml:math><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\operatorname{diam}(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can be replaced by <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_220"><alternatives>
<mml:math><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\frac{1}{2}U(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in relation (<xref rid="j_vmsta70_eq_029">11</xref>). In fact, for any convex set <italic>X</italic>, we have the relation 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_041">
<label>(16)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ 2\operatorname{diam}(X)\le U(X)\le 4\operatorname{diam}(X).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Indeed, according to the definition of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_221"><alternatives>
<mml:math><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\operatorname{diam}(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, there exists a line segment <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_222"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">⊆</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$S\subseteq X$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> that has the length greater than <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_223"><alternatives>
<mml:math><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\operatorname{diam}(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and then <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_224"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$U(X)\ge U(S)\ge 2\operatorname{diam}(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The second inequality comes by considering that there is a square of side <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_225"><alternatives>
<mml:math><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\operatorname{diam}(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> containing <italic>X</italic>.</p></statement><statement id="j_vmsta70_stat_013"><label>Remark 3</label>
<title>(Expression of the mixed area from the Feret diameter).</title>
<p>An interpretation of the mixed area between a convex set and a symmetric convex set can be given from Theorem <xref rid="j_vmsta70_li_023">3</xref>. Indeed, let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_226"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N>1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <italic>Y</italic> be a convex set (not necessarily symmetric), <italic>X</italic> be a symmetric convex set, and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_227"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{0}^{(N)}}={\bigoplus _{i=1}^{N}}\alpha _{i}S_{\theta _{i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be its <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_228"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(M)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation. Then, according to the continuity of the area and the Minkowski addition, there is 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_042">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mtext>as</mml:mtext><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ W\big(Y,{X_{0}^{(N)}}\big)\to W(Y,X)\hspace{2.5pt}\text{as}\hspace{2.5pt}N\to \infty .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Furthermore, according to Theorem <xref rid="j_vmsta70_li_023">3</xref>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_229"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$W(Y,{X_{0}^{(N)}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can be expressed as 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_043">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msup><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ W\big(Y,{X_{0}^{(N)}}\big)={\sum \limits_{i=1}^{N}}H_{Y}(\theta _{i}){\sum \limits_{j=1}^{N}}{{F_{ij}^{(N)}}}^{-1}H_{X}(\theta _{j}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then, the mixed area <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_230"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$W(Y,X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can be computed as 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_044">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:munder>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msup><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ W(Y,X)=\underset{N\to \infty }{\lim }{\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{j=1}^{N}}{{F_{ij}^{(N)}}}^{-1}H_{Y}(\theta _{i})H_{X}(\theta _{j}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Notice that a continuous version of this expression can be written in terms of convolution. However, this is not our objective.</p></statement>
<p>Of course, the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_231"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation is sensitive to rotations (see Fig. <xref rid="j_vmsta70_fig_001">1</xref>). Obviously, it can be problematic to describe the geometry of sets. Let us consider the following example of an ellipse.</p>
<p><statement id="j_vmsta70_stat_014"><label>Example 1.</label>
<p>Let <italic>X</italic> be an ellipse with semiaxis <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_232"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$a=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_233"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$b=3$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and suppose that the major semiaxis <italic>b</italic> is horizontally oriented. Firstly, consider the case <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_234"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N=2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and let us denote <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_235"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}:=R_{\frac{\pi }{4}}(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, Fig. <xref rid="j_vmsta70_fig_001">1</xref> shows that the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_236"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation of <italic>X</italic> is better than that of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_237"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (in terms of the Hausdorff distance). Indeed, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_238"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≪</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$d_{H}(X,{X_{0}^{(2)}})\ll d_{H}({X^{\prime }},{X^{\prime (2)}_{0}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Furthermore, the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_239"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(2)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation of the rotation is not the rotation of the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_240"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(2)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation. Therefore, it can be problematic to use the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_241"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(2)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation to describe the shape of <italic>X</italic>. Note that for the ellipse <italic>X</italic> of Fig. <xref rid="j_vmsta70_fig_001">1</xref>, the orientations 0 and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_242"><alternatives>
<mml:math><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\frac{\pi }{4}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are respectively the better and the worst cases for the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_243"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(2)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation.</p>
<p>Let us consider now the more general case of the approximation of the rotations of <italic>X</italic> for different values of <italic>N</italic>. For each <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_244"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>20</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N=1,\dots ,20$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_245"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximations of all of the rotations <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_246"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$R_{\eta }(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of <italic>X</italic> have been computed. Among these approximations, the better <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_247"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\eta _{b}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the worst <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_248"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\eta _{w}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> angles (in terms of the Hausdorff distance) have been retain. The corresponding Hausdorff distances are represented in Fig. <xref rid="j_vmsta70_fig_002">2</xref>. Consequently, whatever the orientation of the ellipse, the Hausdorff distance is inside the gray region. We can be notice that, for small values of <italic>N</italic>, the difference between the worst and the better case is more important.</p></statement>For the reasons mentioned, it can be interesting to have an isometric invariant approximation. Fortunately, for a symmetric convex set <italic>X</italic>, the better <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_249"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation (in terms of the Hausdorff’s distance) of the family of rotations of <italic>X</italic> can be used to define such an isometric invariant approximation.</p>
<fig id="j_vmsta70_fig_001">
<label>Fig. 1.</label>
<caption>
<p>The <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_250"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximations of an ellipse <italic>X</italic> and its rotation <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_251"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with respect to the angle <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_252"><alternatives>
<mml:math><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\frac{\pi }{4}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></p>
</caption>
<graphic xlink:href="vmsta-3-4-vmsta70-g001.jpg"/>
</fig>
<fig id="j_vmsta70_fig_002">
<label>Fig. 2.</label>
<caption>
<p>The Hausdorff distance between an ellipse of semiaxis <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_253"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(1,3)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and its <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_254"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation for several values of <italic>N</italic>. The case of the better direction in red and worst in blue. The gray region represents the possible values for this distance</p>
</caption>
<graphic xlink:href="vmsta-3-4-vmsta70-g002.jpg"/>
</fig>
</sec>
<sec id="j_vmsta70_s_008">
<label>2.3</label>
<title>Approximation of a symmetric convex set by a regular zonotope</title>
<p>We have shown previously how a symmetric convex set <italic>X</italic> can be approximated in the class of 0-regular zonotopes. Such an approximation is sensitive to the rotations. However, in order to study convex sets, there is sometimes a need to have isometric invariant tools. Therefore, we will define here an approximation that is invariant up to a rotation. To meet this goal, there is a need to perform the approximation on a class larger than <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_255"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, namely the class of regular zonotopes.</p><statement id="j_vmsta70_stat_015"><label>Definition 4</label>
<title>(<italic>t</italic>-regular and regular zonotopes).</title>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_256"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t\in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_257"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N>1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be an integer, and let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_258"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{t}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denote the class of the rotated elements of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_259"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with respect to the angle <italic>t</italic>: 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_045">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{C}_{t}^{(N)}}=\big\{R_{t}(X)\big|X\in {\mathcal{C}_{0}^{(N)}}\big\}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Any element of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_260"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{t}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is called a <italic>t-regular zonotope with</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_261"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$2N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>faces</italic>.</p>
<p>Furthermore, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_262"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">⋃</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{(N)}}=\bigcup _{t\in \mathbb{R}}{\mathcal{C}_{t}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denotes the set of <italic>regular zonotopes with</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_263"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$2N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>faces</italic>.</p></statement>
<p>All the properties of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_264"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> cited before are also true for <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_265"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{t}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_266"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t\in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Therefore, we will define an approximation in <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_267"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p><statement id="j_vmsta70_stat_016"><label>Theorem 2</label>
<title>(Approximation in <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_268"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>).</title>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_269"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X\in \mathcal{C}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, and let us denote by</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_270"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{0}^{N}}(t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>the</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_271"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>-approximation of</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_272"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$R_{-t}(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic> 
<list>
<list-item id="j_vmsta70_li_027">
<label>1.</label>
<p><italic>There exists</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_273"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\tau \in [0,\pi [$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>satisfying</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_046">
<label>(17)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ d_{H}\big(R_{\tau }\big({X_{0}^{N}}(\tau )\big),X\big)=d_{H}\big({X_{0}^{N}}(\tau ),R_{-\tau }(X)\big)=\underset{t\in \mathbb{R}}{\min }d_{H}\big({X_{0}^{N}}(t),R_{-t}(X)\big).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>We call</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_274"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{0}^{N}}(\tau )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (<italic>also denoted</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_275"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\tilde{X}_{0}^{N}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>) <italic>the</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_276"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>-rotational approximation of X.</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_028">
<label>2.</label>
<p><italic>The</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_277"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>-rotational approximation of X is invariant under rotations of X.</italic></p>
</list-item>
</list> 
<italic>The set</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_278"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$R_{\tau }({X_{0}^{N}}(\tau ))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is called a</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_279"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{N}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>-approximation of X in</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_280"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and is denoted by</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_281"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p></statement><statement id="j_vmsta70_stat_017"><label>Proof.</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta70_ineq_282"><alternatives>
<mml:math><mml:mspace width="0.2222em"/></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hspace{0.2222em}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> 
<list>
<list-item id="j_vmsta70_li_029">
<label>1.</label>
<p>First of all, because of the symmetry of the 0-regular zonotopes, 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_047">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">⇒</mml:mo><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true" mathvariant="normal">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true" mathvariant="normal">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true" mathvariant="normal">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" fence="true" mathvariant="normal">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle \forall t\in \mathbb{R},\hspace{1em}{\mathcal{C}_{t}^{(N)}}={\mathcal{C}_{t+\pi }^{(N)}}\\{} \displaystyle \Rightarrow \hspace{1em}& \displaystyle \underset{t\in \mathbb{R}}{\min }d_{H}\big({X_{0}^{N}}(t),R_{-t}(X)\big)=\underset{t\in [0,\pi ]}{\min }d_{H}\big({X_{0}^{N}}(t),R_{-t}(X)\big).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
For any <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_283"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t\in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, let us denote by <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_284"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\alpha (t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the face length vector of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_285"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{0}^{N}}(t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then, for any <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_286"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$h\in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_048">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">‖</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">‖</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">⇒</mml:mo><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">‖</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">‖</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">‖</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle \big\| \alpha (t)-\alpha (t+h)\big\| _{_{1}}=\big\| {{F}^{(N)}}^{-1}\big({H_{R_{-t}(X)}^{(N)}}-{H_{R_{-t-h}(X)}^{(N)}}\big)\big\| _{_{1}}\\{} \displaystyle \Rightarrow \hspace{1em}& \displaystyle \big\| \alpha (t)-\alpha (t+h)\big\| _{_{1}}\le \big\| {{F}^{(N)}}^{-1}\big\| _{_{1}}\big\| {H_{R_{-t}(X)}^{(N)}}-{H_{R_{-t-h}(X)}^{(N)}}\big\| _{_{1}}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
However, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_287"><alternatives>
<mml:math><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\forall \eta \in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_288"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{R_{-t-h}(X)}(\eta )=H_{R_{-t}(X)}(\eta +h)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Because of the continuity of the Feret diameter, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_289"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| {H_{R_{-t}(X)}^{(N)}}-{H_{R_{-t-h}(X)}^{(N)}}\| _{_{1}}\to 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_290"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$h\to 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and thus <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_291"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\| \alpha (t)-\alpha (t+h)\| _{_{1}}\to 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_292"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\to 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>Therefore, from expression (<xref rid="j_vmsta70_eq_019">7</xref>) about the Feret diameter of a zonotope, for all <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_293"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\eta \in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_049">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \big|H_{{X_{0}^{N}}(t+h)}(\eta )-H_{{X_{0}^{N}}(t)}(\eta )\big|& \displaystyle =\bigg|\Bigg({\sum \limits_{i=1}^{N}}\big(\alpha _{i}(t)-\alpha _{i}(t+h)\big)\big|\sin (\eta -\theta _{i})\big|\Bigg)\bigg|\\{} & \displaystyle \le N\underset{i=1,\dots ,N}{\max }\big\{\big(\alpha _{i}(t)-\alpha _{i}(t+h)\big)\big\}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Therefore, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_294"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$|H_{{X_{0}^{N}}(t+h)}(\eta )-H_{{X_{0}^{N}}(t)}(\eta )|\to 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_295"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$h\to 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and, finally, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_296"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$d_{H}({X_{0}^{N}}(t),{X_{0}^{N}}(t+h))\to 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_297"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$h\to 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Consequently, the map <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_298"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">↦</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t\mapsto {X_{0}^{N}}(t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is continuous with respect to the Hausdorff distance.</p>
<p>Note that for all <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_299"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x\in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_300"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{R_{t}({X_{0}^{N}}(t))}(x)=H_{{X_{0}^{N}}(t)}(x-t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_301"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{X}(x)=H_{R_{-t}(X)}(x-t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_050">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">⇒</mml:mo><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">⇒</mml:mo><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle H_{R_{t}({X_{0}^{N}}(t))}(x)-H_{X}(x)=H_{{X_{0}^{N}}(t)}(x-t)-H_{R_{-t}(X)}(x-t)\\{} \displaystyle \Rightarrow \hspace{1em}& \displaystyle d_{H}\big(R_{t}\big({X_{0}^{N}}(t)\big),X\big)=d_{H}\big({X_{0}^{N}}(t),R_{-t}(X)\big)\\{} \displaystyle \Rightarrow \hspace{1em}& \displaystyle \underset{t\in \mathbb{R}}{\min }d_{H}\big(R_{t}\big({X_{0}^{N}}(t)\big),X\big)=\underset{t\in \mathbb{R}}{\min }d_{H}\big({X_{0}^{N}}(t),R_{-t}(X)\big).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Furthermore, for any <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_302"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x,h\in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_051">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="2em"/><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo stretchy="false">⋯</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="2em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">⋯</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle \big|H_{R_{t}({X_{0}^{N}}(t))}(x)-H_{R_{t+h}({X_{0}^{N}}(t+h))}(x)\big|\\{} & \displaystyle \hspace{1em}=\big|H_{{X_{0}^{N}}(t)}(x-t)\\{} & \displaystyle \hspace{2em}-\cdots -H_{{X_{0}^{N}}(t+h)}(x-t)+H_{{X_{0}^{N}}(t+h)}(x-t)-H_{{X_{0}^{N}}(t+h)}(x-t-h)\big|\\{} & \displaystyle \hspace{1em}\le \big|H_{{X_{0}^{N}}(t)}(x-t)-H_{{X_{0}^{N}}(t+h)}(x-t)\big|\\{} & \displaystyle \hspace{2em}+\cdots +\big|H_{{X_{0}^{N}}(t+h)}(x-t)-H_{{X_{0}^{N}}(t+h)}(x-t-h)\big|.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then from the continuity of the Feret diameter and of the map <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_303"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">↦</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t\mapsto X_{N}(t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> there follows the continuity of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_304"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">↦</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t\mapsto R_{t}({X_{0}^{N}}(t))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. As a consequence, the map <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_305"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">↦</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t\mapsto d_{H}({X_{0}^{N}}(t),X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is also continuous, and the minimum <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_306"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\min _{t\in [0,\pi ]}d_{H}(R_{t}({X_{0}^{N}}(t)),X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is achieved. Then there is <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_307"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$a\in [0,\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_308"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$d_{H}(R_{\tau }({X_{0}^{N}}(\tau )),X)=\min _{t\in \mathbb{R}}d_{H}({X_{0}^{N}}(t),R_{-t}(X))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_030">
<label>2.</label>
<p>Let us prove the invariance by rotations. Let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_309"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\eta \in [0,\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_310"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$Y=R_{\eta }(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_311"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${Y_{0}^{N}}(t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_312"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_313"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$R_{-(t-\eta )}(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_314"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${Y_{0}^{N}}(t)={X_{0}^{N}}(t-\eta )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Furthermore, 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_052">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">min</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \underset{t\in \mathbb{R}}{\min }d_{H}\big({Y_{0}^{N}}(t),R_{-t}(Y)\big)& \displaystyle =\underset{t\in \mathbb{R}}{\min }d_{H}\big({X_{0}^{N}}(t-\eta ),R_{-(t-\eta )}(X)\big)\\{} & \displaystyle =\underset{t\in \mathbb{R}}{\min }d_{H}\big({X_{0}^{N}}(t),R_{-(t)}(X)\big)\\{} & \displaystyle =d_{H}\big({X_{0}^{N}}(\tau ),R_{-\tau }(X)\big).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_315"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{0}^{N}}(\tau )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_316"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-rotational approximation of <italic>Y</italic>, and the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_317"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation associated is <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_318"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$R_{\eta }(R_{\tau }({X_{0}^{N}}(\tau )))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (indeed, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_319"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${Y_{0}^{N}}(\tau +\eta )={X_{0}^{N}}(\tau )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>).</p>
</list-item>
</list> 
 □</p></statement>
<p>The theorem gives important information. The <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_320"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation of a symmetric convex set <italic>X</italic> is the best regular zonotope with at most <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_321"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$2N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> faces containing <italic>X</italic>. It is always a better approximation than the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_322"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation. This approximation can be used for not so large <italic>N</italic>. For example, for <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_323"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N=2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_324"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(2)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation of an ellipse depends on the orientation of the ellipse, but its <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_325"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{(2)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation is the best way to put the ellipse inside a rectangle (see Fig. <xref rid="j_vmsta70_fig_003">3</xref>). An illustration of the approximations of that ellipse for higher values of <italic>N</italic> is represented Fig. <xref rid="j_vmsta70_fig_004">4</xref>.</p>
<fig id="j_vmsta70_fig_003">
<label>Fig. 3.</label>
<caption>
<p>An ellipse and its approximations: <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_326"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X_{2}\in {\mathcal{C}_{0}^{(2)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in blue and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_327"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$R_{\tau }(\tilde{X}_{2})\in {\mathcal{C}_{\infty }^{(2)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in red</p>
</caption>
<graphic xlink:href="vmsta-3-4-vmsta70-g003.jpg"/>
</fig>
<fig id="j_vmsta70_fig_004">
<label>Fig. 4.</label>
<caption>
<p>The <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_328"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximations (left) and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_329"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximations (right) of an ellipse of semiaxis <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_330"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(3,1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for different values of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_331"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N(=3,4,10)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></p>
</caption>
<graphic xlink:href="vmsta-3-4-vmsta70-g004.jpg"/>
</fig>
<p>The accuracy of the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_332"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation is presented in Fig. <xref rid="j_vmsta70_fig_002">2</xref>, and we remark that the best orientation corresponds to the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_333"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation. Then, for the considered ellipse, the accuracy of the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_334"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation in function of the number of faces <italic>N</italic> is represented in Fig. <xref rid="j_vmsta70_fig_002">2</xref>. However, the accuracy of the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_335"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation depends on both shape and size of the symmetric convex set <italic>X</italic>.</p>
<fig id="j_vmsta70_fig_005">
<label>Fig. 5.</label>
<caption>
<p>The Hausdorff distance between an ellipse of unit perimeter and its <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_336"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximations for several values of <italic>N</italic> in function of its axis ratio <italic>k</italic></p>
</caption>
<graphic xlink:href="vmsta-3-4-vmsta70-g005.jpg"/>
</fig>
<statement id="j_vmsta70_stat_018"><label>Remark 4</label>
<title>(Accuracy of the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_337"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation).</title>
<p>The size dependence of the accuracy is easy to understand: the accuracy decreases proportionally to the size factor. Indeed, for <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_338"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$Y:=kX$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_339"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k\in \mathbb{R}_{+}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we have <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_340"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$d_{H}({Y_{\infty }^{(N)}},Y)=kd_{H}({X_{\infty }^{(N)}},X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (because of the homogeneity of the Feret diameter). In order to study the impact of the shape (independently of its size) on the approximation accuracy, we need to use a homothetic invariant descriptor. In order to do this, we normalize the Feret diameter of a symmetric convex set <italic>X</italic> by its perimeter. According to Cauchy’s formula [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_027">27</xref>], the perimeter is equal to the Feret diameter total mass <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_341"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\int _{0}^{\pi }}H_{X}(\theta )d\theta $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then, according to the homogeneity of the Feret diameter, an involved distance can be defined as <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_342"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\tilde{d}_{H}(X,Y):=d_{H}(\frac{X}{U(X)},\frac{Y}{U(Y)})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for all <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_343"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X,Y\in \mathcal{C}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Such a distance can be used to study the approximation accuracy. Notice that it is equivalent to work with sets of unit perimeters and using the usual Hausdorff distance. Such a consideration will be done in the following example.</p>
<p>Let us consider an ellipse <italic>X</italic> with unit perimeter and axis ratio <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_344"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k\in [1,+\infty [$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the case <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_345"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> referring to the disk. The accuracy of the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_346"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation as a function of <italic>N</italic> and <italic>k</italic> is shown. More specifically, on the Fig. <xref rid="j_vmsta70_fig_005">5</xref>, we can see that the behavior of the curves is very different for different values of <italic>N</italic>. Indeed, the worst shape for <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_347"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N=2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the disk. However, as we can see that this is not the case for other values of <italic>N</italic>. We can notice that when the ratio <italic>k</italic> increases, the importance of <italic>N</italic> for the approximation decreases. This suggests that when an object <italic>X</italic> is elongated, we can choose a small value of <italic>N</italic>.</p></statement>
<p>We have studied two different approximations of a symmetric convex set <italic>X</italic>. The first one is an approximation of <italic>X</italic> as a 0-regular zonotope, and the second as a regular zonotope. These approximations have been characterized from the Feret diameter of <italic>X</italic>. The next objective is to study these approximations when <italic>X</italic> becomes a random symmetric body, and then how they can be characterized from the Feret diameter of <italic>X</italic>. In order to do this, we need to study some properties of the random zonotopes, which lead us to the following section.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="j_vmsta70_s_009">
<label>3</label>
<title>The random zonotopes</title>
<p>The aim of this section is to investigate how a random zonotope can be described by a random vector representing its faces and how such a random vector can be characterized from the Feret diameter of the random zonotope. Firstly, we will investigate the properties of the random process corresponding to the Feret diameter of a random set. Secondly, we will explore the description of a random zonotope by its faces. Finally, we will give a characterization of some random zonotopes from their Feret diameter random process.</p>
<sec id="j_vmsta70_s_010">
<label>3.1</label>
<title>Feret diameter process and isotropic random set</title>
<p>Let <italic>X</italic> be a random convex set, that is, a random closed set that is almost surely a convex set. In this subsection, we state some properties of the random process [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_009">9</xref>] corresponding to the Feret diameter of <italic>X</italic>.</p><statement id="j_vmsta70_stat_019"><label>Definition 5</label>
<title>(Feret diameter random process).</title>
<p>Let <italic>X</italic> be a random convex set of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_348"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. For <italic>P</italic>-almost all <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_349"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Ω</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\omega \in \varOmega $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_350"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X(\omega )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a convex set. Then, for any <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_351"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t\in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the positive random variable <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_352"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">↦</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{X}(t):\omega \mapsto H_{X(\omega )}(t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is almost surely defined. The random process <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_353"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\{H_{X}(t),t\in \mathbb{R}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is called the <italic>Feret diameter random process</italic> of <italic>X</italic>.</p></statement>
<p>The trajectories of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_354"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{X}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are the Feret diameter of the realizations of <italic>X</italic>. The properties in Proposition <xref rid="j_vmsta70_stat_003">2</xref> are also true for these trajectories, in particular, the continuity and <italic>π</italic>-periodicity. We can also notice that the Feret diameter random process characterizes the symmetric convex sets.</p><statement id="j_vmsta70_stat_020"><label>Definition 6</label>
<title>(Isotropized set of a random symmetric body).</title>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_355"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a symmetric random convex set, and let <italic>η</italic> be a random uniform variable on <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_356"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$[0,\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> independent of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_357"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then the set 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_053">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ X:=R_{\eta }\big({X^{\prime }}\big)\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
is isotropic (a random compact is said to be isotropic if and only if its distribution is isometric invariant [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_008">8</xref>]) and is called an isotropized set of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_358"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p></statement>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_359"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a random symmetric body, and <italic>X</italic> be an isotropized set of it. Then <italic>X</italic> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_360"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> have the same shape distribution and the same zonotope rotational approximations (see Theorem <xref rid="j_vmsta70_stat_016">2</xref>).</p>
<p>In the following, we will show that the Feret diameter random process <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_361"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{{X^{\prime }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_362"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can be expressed from that of <italic>X</italic>. We will use this property to show that a random symmetric convex set can be described up to a rotation by an isotropic random zonotope.</p>
<p>Let us recall that the Feret diameter random process <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_363"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{{X^{\prime }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_364"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is sufficient to characterize <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_365"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then, for any <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_366"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\theta \in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the Feret diameter <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_367"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{{X^{\prime }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_368"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can be expressed as 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_054">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ H_{X}(\theta )=H_{{X^{\prime }}}(\theta -\eta ).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Let <italic>B</italic> be a Borel subset of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_369"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Because of the uniformity of <italic>η</italic> and its independence from <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_370"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, it follows that 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_055">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \mathbb{P}\big(H_{X}(\theta )\in B\big)& \displaystyle =\mathbb{P}\big(H_{{X^{\prime }}}(\theta -\eta )\in B\big)\\{} & \displaystyle =\frac{1}{2\pi }{\int _{0}^{2\pi }}\mathbb{P}\big(H_{{X^{\prime }}}(\theta -t)\in B\big)\hspace{0.1667em}dt.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Furthermore, by using the <italic>π</italic>-periodicity of the Feret diameter the distribution of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_371"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{X}(\theta )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can be expressed as 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_056">
<label>(18)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{P}\big(H_{X}(\theta )\in B\big)=\frac{1}{\pi }{\int _{0}^{\pi }}\mathbb{P}\big(H_{{X^{\prime }}}(\theta -t)\in B\big)\hspace{0.1667em}dt.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Consequently, the moments of the Feret diameter process of the set <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_372"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the isotropized set <italic>X</italic> are related. Of course, we need to ensure their existence, but we will treat this later.</p><statement id="j_vmsta70_stat_021"><label>Proposition 4</label>
<title>(Moments of the Feret diameter process of the isotropized set).</title>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_373"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be a random convex set, and X the isotropized set of</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_374"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Suppose that the first- and second-order moments of the Feret diameter random process</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_375"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{{X^{\prime }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>of</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_376"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>exist.Then those of X exist and can be expressed as follows:</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_057">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle \forall \theta \in [0,2\pi ],\hspace{1em}\mathbb{E}\big[H_{X}(\theta )\big]=\frac{1}{\pi }{\int _{0}^{\pi }}\mathbb{E}\big[H_{{X^{\prime }}}(\theta )\big]\hspace{0.1667em}d\theta ,\\{} & \displaystyle \forall (s,t)\in {[0,2\pi ]}^{2},\hspace{1em}\mathbb{E}\big[H_{X}(s)H_{X}(t)\big]=\frac{1}{\pi }{\int _{0}^{\pi }}\mathbb{E}\big[H_{{X^{\prime }}}(\theta )H_{{X^{\prime }}}(\theta +s-t)\big]\hspace{0.1667em}d\theta .\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement><statement id="j_vmsta70_stat_022"><label>Proof.</label>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_377"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a random convex set, and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_378"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X=R_{\eta }({X^{\prime }})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> an isotropized set of it. Suppose that the first- and second-order moments of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_379"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{{X^{\prime }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> exist. Recall that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_380"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{X}(\theta )=H_{{X^{\prime }}}(\theta -\eta )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for all <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_381"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\theta \in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and that <italic>η</italic> is independent of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_382"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and thus the result follows by integrating with respect to the uniform distribution of <italic>η</italic>.  □</p></statement><statement id="j_vmsta70_stat_023"><label>Proposition 5</label>
<title>(Feret diameter process of an isotropic random convex set).</title>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_383"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be a random convex set.</italic> 
<list>
<list-item id="j_vmsta70_li_031">
<label>1.</label>
<p><italic>If</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_384"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is isotropic, then the random variables</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_385"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{{X^{\prime }}}(\theta )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_386"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\theta \in [0,\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, are identically distributed</italic> (<italic>i.e., the random process</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_387"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{{X^{\prime }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is stationary</italic>)<italic>.</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_032">
<label>2.</label>
<p><italic>Furthermore, if</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_388"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is symmetric, then the converse is true.</italic></p>
</list-item>
</list>
</p></statement><statement id="j_vmsta70_stat_024"><label>Proof.</label>
<p>
<list>
<list-item id="j_vmsta70_li_033">
<label>1.</label>
<p>Let <italic>η</italic> be a uniform random variable on <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_389"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$[0,\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> independent of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_390"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and let note <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_391"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X=R_{\eta }({X^{\prime }})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. If <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_392"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is isotropic, then <italic>X</italic> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_393"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> have the same distribution, so that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_394"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{X}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_395"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{{X^{\prime }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> also have the same distribution. Consequently, according to (<xref rid="j_vmsta70_eq_056">18</xref>), for any <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_396"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\theta \in [0,\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and any Borel set <italic>B</italic>, 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_058">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{P}\big(H_{{X^{\prime }}}(\theta )\in B\big)=\mathbb{P}\big(H_{X}(\theta )\in B\big)=\frac{1}{\pi }{\int _{0}^{\pi }}\mathbb{P}\big(H_{{X^{\prime }}}(\theta -t)\in B\big)\hspace{0.1667em}dt.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Because of the <italic>π</italic>-periodicity of the Feret diameter, the integral is independent of <italic>θ</italic>, and thus the random variables <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_397"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{{X^{\prime }}}(\theta )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_398"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\theta \in [0,\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, are identically distributed.</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_034">
<label>2.</label>
<p>Suppose that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_399"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is symmetric and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_400"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{{X^{\prime }}}(\theta )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_401"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\theta \in [0,\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, are identically distributed. Then the random process <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_402"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{{X^{\prime }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is stationary, that is, for any <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_403"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x\in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the random process <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_404"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(H_{{X^{\prime }}}(\theta ))_{\theta \in \mathbb{R}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the translated process <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_405"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(\tilde{H}_{{X^{\prime }}}(\theta )=H_{{X^{\prime }}}(\theta +x))_{\theta \in \mathbb{R}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> have the same distribution. However, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_406"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\tilde{H}_{{X^{\prime }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is exactly the random process corresponding to the Feret diameter of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_407"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$R_{x}({X^{\prime }})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. It has been already established that the Feret diameter characterizes the symmetric bodies. Therefore, for any <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_408"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x\in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_409"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$R_{x}({X^{\prime }})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_410"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> have the same distribution, so that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_411"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is isotropic.</p>
</list-item>
</list> 
 □</p></statement>
<p>We have shown some properties of the Feret diameter random process. Let us discuss now the random zonotopes, that is, the random sets almost surely valued in <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_412"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}}^{(N)}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta70_s_011">
<label>3.2</label>
<title>Description of the random zonotopes from their faces</title>
<p>Here we will define some classes of random zonotopes, in particular, the class of the random zonotopes almost surely valued in <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_413"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the class of those almost surely valued in <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_414"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We will study several properties of the random zonotopes. In particular, we will show how a random zonotope can be described by a random vector corresponding to its faces.</p><statement id="j_vmsta70_stat_025"><label>Definition 7</label>
<title>(Random zonotopes).</title>
<p>For an integer <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_415"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N>1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, a random closed set <italic>X</italic> that has realizations almost surely in <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_416"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}}^{(N)}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is called a <italic>random zonotope with at most</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_417"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$2N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>faces</italic> or, in a more concise way, a <italic>random zonotope</italic> when there is no possible confusion.</p></statement>
<p>Such a random set can be described almost surely as 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_059">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Ω</mml:mi><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mtext>a.s.</mml:mtext><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \forall \omega \in \varOmega \hspace{2.5pt}\text{a.s.},\hspace{1em}X(\omega )={\underset{i=1}{\overset{N}{\bigoplus }}}\alpha _{i}(\omega )S_{\beta _{i}(\omega )}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The distribution of the random vector <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_418"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(\alpha ,\beta )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> characterizes <italic>X</italic>. The random vector <italic>α</italic> is called a <italic>face length vector</italic> of <italic>X</italic>.</p>
<p>According to Proposition <xref rid="j_vmsta70_stat_007">3</xref>, for any face length vector <italic>α</italic> of <italic>X</italic>, some geometrical characteristics (Feret diameter, perimeter, area) of <italic>X</italic> can be expressed as: <disp-formula-group id="j_vmsta70_dg_001">
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_060">
<label>(19)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Ω</mml:mi><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mtext>a.s.</mml:mtext><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo>;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \forall \omega \in \varOmega \hspace{2.5pt}\text{a.s.},\hspace{2.5pt}\forall t\in \mathbb{R},\hspace{1em}H_{X}(t)& \displaystyle ={\sum \limits_{i=1}^{N}}\alpha _{i}\big|\sin (t-\beta _{i})\big|;\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_061">
<label>(20)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Ω</mml:mi><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mtext>a.s.</mml:mtext><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \forall \omega \in \varOmega \hspace{2.5pt}\text{a.s.},\hspace{1em}U(X)& \displaystyle =2{\sum \limits_{i=1}^{N}}\alpha _{i};\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_062">
<label>(21)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Ω</mml:mi><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mtext>a.s.</mml:mtext><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \forall \omega \in \varOmega \hspace{2.5pt}\text{a.s.},\hspace{1em}A(X)& \displaystyle =\frac{1}{2}{\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{j=1}^{N}}\alpha _{i}\alpha _{j}\big|\sin (\beta _{i}-\beta _{j})\big|.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</disp-formula-group></p><statement id="j_vmsta70_stat_026"><label>Proposition 6</label>
<title>(Existence conditions for the autocovariance of the Feret diameter process).</title>
<p><italic>Let X be a random zonotope with</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_419"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$2N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>faces, and α its face length vector. Then the following properties are equivalent:</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_063">
<label>(22)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{E}\big[U{(X)}^{2}\big]<\infty ;\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_064">
<label>(23)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \alpha \in {L}^{2}\big({\mathbb{R}_{+}^{N}}\big).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>Furthermore, if one of these conditions is satisfied, then</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_420"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[A(X)]<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, and</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_421"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[H_{X}(s)H_{X}(t)]<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>for all</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_422"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(s,t)\in {[0,\pi ]}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p></statement><statement id="j_vmsta70_stat_027"><label>Proof.</label>
<p>According to (<xref rid="j_vmsta70_eq_061">20</xref>), <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_423"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$U{(X)}^{2}={(2{\sum _{i=1}^{N}}\alpha _{i})}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and the first equivalence is trivial (because of the positivity of <italic>α</italic>).</p>
<p>Proposition <xref rid="j_vmsta70_stat_007">3</xref> also shows that, for all <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_424"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(s,t)\in {[0,\pi ]}^{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_065">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle H_{X}(s)H_{X}\big({t^{\prime }}\big)& \displaystyle ={\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{j=1}^{N}}\alpha _{i}\alpha _{j}\big|\sin (s-\eta -\beta _{i})\sin (t-\eta -\beta _{i})\big|\\{} & \displaystyle \le {\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{j=1}^{N}}\alpha _{i}\alpha _{j}\\{} & \displaystyle \le \frac{1}{4}U{(X)}^{2}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then the expectation <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_425"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[H_{X}(s)H_{X}(t)]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> exists, and the existence of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_426"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[A(X)]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> follows from the isoperimetric inequality.  □</p></statement><statement id="j_vmsta70_stat_028"><label>Definition 8</label>
<title>(0-regular random zonotopes).</title>
<p>For an integer <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_427"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N>1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, a random closed set <italic>X</italic> that has its realizations almost surely in <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_428"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is called a 0<italic>-regular random zonotope with at most</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_429"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$2N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>faces</italic> or, in a more concise way, a 0<italic>-regular random zonotope</italic> when there is no possible confusion.</p></statement>
<p>A 0-regular random zonotope <italic>X</italic> can be almost surely expressed as 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_066">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Ω</mml:mi><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mtext>a.s.</mml:mtext><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \forall \omega \in \varOmega \hspace{2.5pt}\text{a.s.},\hspace{1em}X(\omega )={\underset{i=1}{\overset{N}{\bigoplus }}}\alpha _{i}(\omega )S_{\theta _{i}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_430"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\theta _{i}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_431"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$i=1,\dots ,N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, denotes the regular subdivision on <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_432"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$[0,\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>The distribution of the face length vector <italic>α</italic> characterizes the distribution of <italic>X</italic>. In addition, this relation is bijective; in other word, the distribution of <italic>α</italic> is uniquely defined and is called the face length distribution.</p>
<p>Of course, the 0-regular random zonotopes can be used to approximate the random symmetric convex sets as <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_433"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (see Section <xref rid="j_vmsta70_s_014">4.1</xref>). However, it is not the best way to model a random symmetric convex set. Indeed, notice that a 0-regular random zonotope cannot be isotropic. For instance, we need to use a large <italic>N</italic> in order to describe a random set built as an isotropic random square; see Example <xref rid="j_vmsta70_stat_050">3</xref>. This is the reason for using a larger class of random zonotopes.</p><statement id="j_vmsta70_stat_029"><label>Definition 9</label>
<title>(Regular random zonotopes).</title>
<p>For an integer <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_434"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N>1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, any random compact set taking its values almost surely in <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_435"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is called a <italic>regular random zonotope</italic> and can be expressed as 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_067">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ X=R_{x}\Bigg({\underset{i=1}{\overset{N}{\bigoplus }}}\alpha _{i}S_{\theta _{i}}\Bigg),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <italic>x</italic> is a random variable on <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_436"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$[0,\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <italic>α</italic> is a random vector taking values in <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_437"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}_{+}^{N}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The random vector <italic>α</italic> is called a <italic>random face length vector of X.</italic></p></statement><statement id="j_vmsta70_stat_030"><label>Proposition 7</label>
<title>(Isotropic regular random zonotope).</title>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_438"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X=R_{x}({\bigoplus _{i=1}^{N}}\alpha _{i}S_{\theta _{i}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be an isotropic regular random zonotope. Then X has the same distribution of the following random set:</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_068">
<label>(24)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mover><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ X\stackrel{a.s.}{=}R_{\eta }\Bigg({\underset{i=1}{\overset{N}{\bigoplus }}}\alpha _{i}S_{\theta _{i}}\Bigg),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>where η is a uniform random variable on</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_439"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$[0,\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>independent of α.</italic></p></statement><statement id="j_vmsta70_stat_031"><label>Proof.</label>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_440"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X=R_{x}({\bigoplus _{i=1}^{N}}\alpha _{i}S_{\theta _{i}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be an isotropic regular random zonotope, and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_441"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\eta ^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a uniform random variable independent of <italic>α</italic>. Because of the isotropy of <italic>X</italic>, the random set <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_442"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$R_{{\eta ^{\prime }}}(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> has the same distribution as <italic>X</italic>. Let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_443"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\eta =x+{\eta ^{\prime }}[\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then the random set <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_444"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$R_{{\eta ^{\prime }}}(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can be expressed as <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_445"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$R_{\eta }({\bigoplus _{i=1}^{N}}\alpha _{i}S_{\theta _{i}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Consequently, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_446"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$R_{\eta }({\bigoplus _{i=1}^{N}}\alpha _{i}S_{\theta _{i}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> has the same distribution as <italic>X</italic>.</p>
<p>Let us show that <italic>η</italic> is a uniform variable independent of <italic>α</italic>.</p>
<p>Let <italic>B</italic> be a Borel set of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_447"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}}^{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_448"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo>∩</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$E=\{\eta \in [0,t]\}\cap \{\alpha \in B\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for any <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_449"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t\in [0,\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_069">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo>∩</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⋃</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo>∩</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⋃</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo>∩</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle E& \displaystyle =\{\alpha \in B\}\cap \bigg(\bigcup \limits_{z\in [0,\pi ]}\{x=z\}\cap \big\{{\eta ^{\prime }}+z[\pi ]\le t\big\}\bigg)\\{} & \displaystyle =\bigcup \limits_{z\in [0,\pi ]}\{\alpha \in B\}\{x=z\}\cap \big\{{\eta ^{\prime }}+z[\pi ]\le t\big\}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Note that this union is disjointed. Then because of the independence of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_450"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\eta ^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_070">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{P}(E)={\int _{0}^{\pi }}\mathbb{P}\big(\{\alpha \in B\}\{x=z\}\big)\mathbb{P}\big(\big\{{\eta ^{\prime }}+z[\pi ]\le t\big\}\big)\hspace{0.1667em}dz.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The quantity <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_451"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{P}(\{{\eta ^{\prime }}+z[\pi ]\le t\})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is independent of the value of <italic>z</italic> and can be easily computed as <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_452"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{P}(\{{\eta ^{\prime }}+z[\pi ]\le t\})=\frac{t}{\pi }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Consequently: 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_071">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \mathbb{P}(E)& \displaystyle =\frac{t}{\pi }{\int _{0}^{\pi }}\mathbb{P}\big(\{\alpha \in B\}\{x=z\}\big)\mathbb{P}\big(\big\{{\eta ^{\prime }}+z[\pi ]\le t\big\}\big)\hspace{0.1667em}dz,\\{} \displaystyle \mathbb{P}(E)& \displaystyle =\frac{t}{\pi }\mathbb{P}\big(\{\alpha \in B\}\big).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then <italic>η</italic> is a uniform random variable on <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_453"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$[0,\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> independent of <italic>α</italic>.  □</p></statement>
<p>This proposition shows that an isotropic regular random zonotope can always be described as in (<xref rid="j_vmsta70_eq_068">24</xref>). Such a zonotope is consequently defined by its random face length vector <italic>α</italic>. However, different distributions of <italic>α</italic> can lead to the same distribution of <italic>X</italic>, as mentioned in the following proposition.</p><statement id="j_vmsta70_stat_032"><label>Proposition 8</label>
<title>(Family of the random face length vectors).</title>
<p><italic>Let α be a random face length vector of the isotropic regular random zonotope X. The following family of random face length vectors, denoted</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_454"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{F}_{N}(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, provides the same distribution of the random set X:</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_072">
<label>(25)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mover><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:mover><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Ω</mml:mi><mml:mtext mathvariant="italic">a.s.</mml:mtext><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathcal{F}_{N}(X)=\big\{{\alpha ^{\prime }}\stackrel{a.s}{=}{J}^{n}\alpha \big|\forall \omega \in \varOmega \textit{a.s.},n(\omega )\in \{0,\dots ,N-1\}\big\},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>where J is the circulant matrix</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_455"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$J=Circ(0,1,0,\dots ,0)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p></statement><statement id="j_vmsta70_stat_033"><label>Proof.</label>
<p>First of all, it is easy to see that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_456"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{F}_{N}(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is not empty by construction of <italic>X</italic>. Let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_457"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\alpha ,{\alpha ^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be two representative random vectors of <italic>X</italic>. Then there exist two uniform random variables <italic>η</italic> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_458"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\eta ^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> satisfying <graphic xlink:href="vmsta-3-4-vmsta70-e001.jpg"/> and <graphic xlink:href="vmsta-3-4-vmsta70-e002.jpg"/> such that: 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_073">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Ω</mml:mi><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mtext>a.s.</mml:mtext><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">⇒</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Ω</mml:mi><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mtext>a.s.</mml:mtext><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">⇒</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Ω</mml:mi><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mtext>a.s.</mml:mtext><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle \forall \omega \in \varOmega \hspace{2.5pt}\text{a.s.},\hspace{1em}{\underset{i=1}{\overset{N}{\bigoplus }}}\alpha _{i}(\omega )S_{\theta _{i}+\eta (\omega )}={\underset{i=1}{\overset{M}{\bigoplus }}}{\alpha ^{\prime }_{i}}(\omega )S_{\theta _{i}+{\eta ^{\prime }}(\omega )}\\{} \displaystyle \Rightarrow & \displaystyle \hspace{1em}\forall \omega \in \varOmega \hspace{2.5pt}\text{a.s.},\hspace{1em}R_{-{\eta ^{\prime }}(\omega )}\Bigg({\underset{i=1}{\overset{N}{\bigoplus }}}\alpha _{i}(\omega )S_{\theta _{i}+\eta (\omega )}\Bigg)=R_{-{\eta ^{\prime }}(\omega )}\Bigg({\underset{i=1}{\overset{N}{\bigoplus }}}{\alpha ^{\prime }_{i}}(\omega )S_{\theta _{i}+{\eta ^{\prime }}(\omega )}\Bigg)\\{} \displaystyle \Rightarrow & \displaystyle \hspace{1em}\forall \omega \in \varOmega \hspace{2.5pt}\text{a.s.},\hspace{1em}{\underset{i=1}{\overset{N}{\bigoplus }}}{\alpha ^{\prime }_{i}}(\omega )S_{\theta _{i}}={\underset{i=1}{\overset{N}{\bigoplus }}}\alpha _{i}(\omega )S_{\theta _{i}+\eta (\omega )-{\eta ^{\prime }}(\omega )}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then, because of the uniqueness of the face length vector in <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_459"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, for any <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_460"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Ω</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\omega \in \varOmega $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> a.s., there is <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_461"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$j(\omega )\in \{1,\dots ,N\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_074">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mtext>and</mml:mtext><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">⇒</mml:mo><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mtext>and</mml:mtext><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">⇒</mml:mo><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">⇒</mml:mo><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle \theta _{1}=\big(\theta _{j(\omega )}+\eta (\omega )-{\eta ^{\prime }}(\omega )\big)[\pi ]\hspace{2.5pt}\text{and}\hspace{2.5pt}{\alpha ^{\prime }_{1}}(\omega )=\alpha _{j}(\omega )\\{} \displaystyle \Rightarrow \hspace{1em}& \displaystyle \theta _{j(\omega )}=\big({\eta ^{\prime }}(\omega )-\eta (\omega )\big)[\pi ]\hspace{2.5pt}\text{and}\hspace{2.5pt}{\alpha ^{\prime }_{1}}(\omega )=\alpha _{j}(\omega )\\{} \displaystyle \Rightarrow \hspace{1em}& \displaystyle {\alpha ^{\prime }_{i}}(\omega )=\alpha _{i+j-1[M]}(\omega )\\{} \displaystyle \Rightarrow \hspace{1em}& \displaystyle {\alpha ^{\prime }}(\omega )={J}^{j(\omega )-1}\alpha (\omega ).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
By taking <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_462"><alternatives>
<mml:math><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Ω</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\forall \omega \in \varOmega $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> a.s., <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_463"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n(\omega )=j(\omega )-1[N]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> it follows that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_464"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\alpha ^{\prime }}={J}^{n}\alpha $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and, consequently, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_465"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Ω</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathcal{F}_{N}(X)\subset \{{\alpha ^{\prime }}={J}^{n}\alpha |\forall \omega \in \varOmega $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> a.s., <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_466"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$n(\omega )\in \{0,\dots ,N-1\}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>The other inclusion can be proved by taking <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_467"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\eta ^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_468"><alternatives>
<mml:math><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Ω</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\forall \omega \in \varOmega $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> a.s., <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_469"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\eta ^{\prime }}(\omega )=\beta _{n(\omega )+1}+\eta [\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. For such <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_470"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\eta ^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, it follows that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_471"><alternatives>
<mml:math><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Ω</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\forall \omega \in \varOmega $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> a.s., <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_472"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X(\omega )={\bigoplus _{i=1}^{N}}{\alpha ^{\prime }_{i}}(\omega )S_{\theta _{i}+{\eta ^{\prime }}(\omega )}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.  □</p></statement><statement id="j_vmsta70_stat_034"><label>Definition 10</label>
<title>(Central random face length vector).</title>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_473"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\alpha \in \mathcal{F}_{N}(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and let <italic>n</italic> be a uniform random variable on <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_474"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\{0,\dots ,M-1\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> independent of <italic>α</italic>. Then the random face length vector <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_475"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\alpha ^{\prime }}={J}^{n}\alpha $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is called a <italic>central random face length vector of X</italic>.</p></statement>
<p>Notice that a central random face length vector has all components identically distributed. Furthermore, its distribution has many interesting properties. <statement id="j_vmsta70_stat_035"><label>Proposition 9</label>
<title>(Uniqueness of the central face length distribution).</title>
<p><italic>There is a unique distribution for any central random face length vectors. In other words, let</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_476"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\tilde{\alpha }^{\prime }},{\alpha ^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be two central random face length vectors of X. Then they have same distribution. Such a distribution will be named the central face length distribution of X.</italic></p></statement><statement id="j_vmsta70_stat_036"><label>Proof.</label>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_477"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\tilde{\alpha }^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_478"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\alpha ^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be two central representations of <italic>X</italic>. Then there exist a random face length vector <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_479"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\tilde{\alpha }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and an independent uniform variable <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_480"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\tilde{n}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> on <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_481"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\{0,\dots ,N-1\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_482"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\tilde{\alpha }^{\prime }}={J}^{\tilde{n}}\tilde{\alpha }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. In addition, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_483"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\tilde{\alpha }\in \mathcal{F}_{N}(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, so there exists <italic>n</italic> such that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_484"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\tilde{\alpha }={J}^{n}{\alpha ^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Consequently, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_485"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\tilde{\alpha }^{\prime }}={J}^{\tilde{n}+n}{\alpha ^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_486"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${n^{\prime }}=\tilde{n}+n[N]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. It is easy to see that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_487"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${J}^{\tilde{n}+n}={J}^{{n^{\prime }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and thus 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_075">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle {\tilde{\alpha }^{\prime }}={J}^{{n^{\prime }}}{\alpha ^{\prime }}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Let us prove that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_488"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${n^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a uniform variable on <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_489"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\{0,\dots ,M-1\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> independent of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_490"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\alpha ^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>For any <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_491"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k\in \{0,\dots ,N-1\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_076">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⋃</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo>∩</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \mathbb{P}\big(\big\{{n^{\prime }}=k\big\}\big)& \displaystyle =\mathbb{P}\Bigg({\bigcup \limits_{i=0}^{N-1}}\big\{\tilde{n}=k-i[N]\big\}\cap \{n=i\}\Bigg)\\{} & \displaystyle ={\sum \limits_{i=0}^{N-1}}\mathbb{P}\big(\big\{\tilde{n}=k-i[N]\big\}\big)\mathbb{P}\big(\{n=i\}\big)\\{} & \displaystyle =\frac{1}{N}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Then <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_492"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${n^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a uniform variable on <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_493"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\{0,\dots ,N-1\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Furthermore, for any Borel set <italic>B</italic> and any <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_494"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k\in \{0,\dots ,N-1\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_077">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo>∩</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⋃</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo>∩</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo>∩</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo>∩</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo>∩</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo>∩</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo>∩</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \mathbb{P}\big(\big\{{n^{\prime }}=k\big\}\cap \big\{{\alpha ^{\prime }}\in B\big\}\big)& \displaystyle =\mathbb{P}\Bigg({\bigcup \limits_{i=0}^{N-1}}\big\{\tilde{n}=k-i[N]\big\}\cap \{n=i\}\cap \big\{{\alpha ^{\prime }}\in B\big\}\Bigg)\\{} & \displaystyle ={\sum \limits_{i=0}^{N-1}}\mathbb{P}\big(\big\{\tilde{n}=k-i[N]\big\}\cap \{n=i\}\cap \big\{{\alpha ^{\prime }}\in B\big\}\big)\\{} & \displaystyle ={\sum \limits_{i=0}^{N-1}}\mathbb{P}\big(\big\{\tilde{n}=k-i[N]\big\}\big)\mathbb{P}\big(\{n=i\}\cap \big\{{\alpha ^{\prime }}\in B\big\}\big)\\{} & \displaystyle =\frac{1}{N}{\sum \limits_{i=0}^{N-1}}\mathbb{P}\big(\{n=i\}\cap \big\{{\alpha ^{\prime }}\in B\big\}\big)\\{} & \displaystyle =\frac{1}{N}\mathbb{P}\big(\big\{{\alpha ^{\prime }}\in B\big\}\big)\\{} & \displaystyle =\mathbb{P}\big(\big\{{n^{\prime }}=k\big\}\big)\mathbb{P}\big(\big\{{\alpha ^{\prime }}\in B\big\}\big).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Now let us prove that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_495"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\alpha ^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_496"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\tilde{\alpha }^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> have the same distribution. Let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_497"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>×</mml:mo><mml:mo stretchy="false">⋯</mml:mo><mml:mo>×</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$B=B_{0}\times \cdots \times B_{N-1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a product of Borel sets of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_498"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Firstly, note that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_499"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{P}({J}^{k}{\alpha ^{\prime }}\in B)=\mathbb{P}({\alpha ^{\prime }}\in B)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for all <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_500"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k\in \{0,\dots ,N-1\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Indeed, by definition, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_501"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\alpha ^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can be written as <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_502"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\alpha ^{\prime }}={J}^{n}\alpha $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <italic>α</italic> a representative of <italic>X</italic> and <italic>n</italic> an independent uniform random variable on <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_503"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\{0,\dots ,N-1\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Therefore, 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_078">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⋃</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo>∩</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>×</mml:mo><mml:mo stretchy="false">⋯</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">⋯</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \mathbb{P}\big(\big\{{\alpha ^{\prime }}\in B\big\}\big)& \displaystyle =\mathbb{P}\Bigg({\bigcup \limits_{i=0}^{N-1}}\big\{{J}^{i}\alpha \in B\big\}\cap \{n=i\}\Bigg)\\{} & \displaystyle =\frac{1}{N}{\sum \limits_{i=0}^{N-1}}\mathbb{P}\big(\big\{{J}^{i}\alpha \in B\big\}\big)\\{} & \displaystyle =\frac{1}{N}{\sum \limits_{i=0}^{N-1}}\mathbb{P}\big(\{\alpha \in B_{i}\times \cdots B_{0}\cdots B_{N-1-i}\}\big).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
In the same manner, 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_079">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>×</mml:mo><mml:mo stretchy="false">⋯</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">⋯</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>×</mml:mo><mml:mo stretchy="false">⋯</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">⋯</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \mathbb{P}\big(\big\{{J}^{k}{\alpha ^{\prime }}\in B\big\}\big)& \displaystyle =\frac{1}{N}{\sum \limits_{i=0}^{N-1}}\mathbb{P}\big(\big\{{J}^{i+k}\alpha \in B\big\}\big)\\{} & \displaystyle =\frac{1}{N}{\sum \limits_{i=0}^{N-1}}\mathbb{P}\big(\{\alpha \in B_{i+k}\times \cdots B_{0}\cdots B_{N-1-i-k}\}\big)\\{} & \displaystyle =\frac{1}{N}{\sum \limits_{i=0}^{N-1}}\mathbb{P}\big(\{\alpha \in B_{i}\times \cdots B_{0}\cdots B_{N-1-i}\}\big)\\{} & \displaystyle =\mathbb{P}\big(\big\{{\alpha ^{\prime }}\in B\big\}\big).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Furthermore, 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_080">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⋃</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo>∩</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \mathbb{P}\big(\big\{\tilde{{\alpha ^{\prime }}}\in B\big\}\big)& \displaystyle =\mathbb{P}\Bigg({\bigcup \limits_{k=0}^{N-1}}\big\{{J}^{k}{\alpha ^{\prime }}\in B\big\}\cap \big\{{n^{\prime }}=k\big\}\Bigg)\\{} & \displaystyle =\frac{1}{N}{\sum \limits_{k=0}^{N-1}}\mathbb{P}\big(\big\{{J}^{k}{\alpha ^{\prime }}\in B\big\}\big)\\{} & \displaystyle =\mathbb{P}\big(\big\{{\alpha ^{\prime }}\in B\big\}\big).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Finally, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_504"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\tilde{\alpha }^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_505"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\alpha ^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> have the same distribution.  □</p></statement><statement id="j_vmsta70_stat_037"><label>Proposition 10</label>
<title>(Properties of the central face length distribution).</title>
<p><italic>Let α be a central random face length vector of X. Then the first- and second-order moments of its distribution have the following properties:</italic> 
<list>
<list-item id="j_vmsta70_li_035">
<label>1.</label>
<p><italic>First-order moment:</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_081">
<label>(26)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \forall i=1,\dots ,N,\hspace{1em}\mathbb{E}[\alpha _{i}]=\frac{U(X)}{2N};\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_036">
<label>2.</label>
<p><italic>Second-order moment:</italic></p>
<p><italic>The matrix</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_506"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$C[\alpha ]=(\mathbb{E}[\alpha _{i}\alpha _{j}])_{1\le i,j\le N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is a circulant matrix defined by the first column</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_507"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V[\alpha ]={}^{t}(\mathbb{E}[\alpha _{1}\alpha _{1}],\dots ,\mathbb{E}[\alpha _{1}\alpha _{N}])$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>:</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_508"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$C[\alpha ]=Circ(V[\alpha ])$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Furthermore, this matrix is symmetric and depends only on</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_509"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">⌊</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo fence="true" stretchy="false">⌋</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(\lfloor \frac{N}{2}\rfloor +1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>values, where</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_510"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">⌊</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo fence="true" stretchy="false">⌋</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\lfloor \frac{N}{2}\rfloor $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>denotes the floor of</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_511"><alternatives>
<mml:math><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\frac{N}{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Note that</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_512"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">⌊</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo fence="true" stretchy="false">⌋</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m=\lfloor \frac{N}{2}\rfloor $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_513"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$v={}^{t}(\mathbb{E}[\alpha _{1}\alpha _{1}],\dots ,\mathbb{E}[\alpha _{1}\alpha _{m+1}])$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>; therefore, if N is an even integer, then</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_514"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V={}^{t}(v_{0},\dots ,v_{m-1},v_{m},v_{m-1},\dots ,v_{1})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, and if N is an odd integer, then</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_515"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V={}^{t}(v_{0},\dots ,v_{m},v_{m},\dots ,v_{1})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
</list-item>
</list>
</p></statement><statement id="j_vmsta70_stat_038"><label>Proof.</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta70_ineq_516"><alternatives>
<mml:math><mml:mspace width="0.2222em"/></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hspace{0.2222em}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> 
<list>
<list-item id="j_vmsta70_li_037">
<label>1.</label>
<p>The first item is trivial. Indeed, the marginals of <italic>α</italic> are identically distributed. Therefore, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_517"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[\alpha _{i}]=\mathbb{E}[\alpha _{j}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for all <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_518"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$i,j$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_519"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">⇒</mml:mo><mml:mspace width="0.2778em"/><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$U(X)=2{\sum _{i=1}^{N}}\alpha _{i}\Rightarrow \hspace{0.2778em}\mathbb{E}[\alpha _{i}]=\frac{U(X)}{2N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_520"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$i=1,\dots ,N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_038">
<label>2.</label>
<p>It has been shown that if, for any <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_521"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k\in \{0,\dots ,N-1\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the random variables <italic>α</italic> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_522"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${J}^{k}\alpha $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> have same distribution, then they have the same covariance matrix. Therefore, for all <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_523"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$1\le i,j\le N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_082">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \forall k\in \{0,\dots ,N-1\},\hspace{1em}\mathbb{E}[\alpha _{i}\alpha _{j}]=\mathbb{E}[\alpha _{i+k[N]+1}\alpha _{j+k[N]+1}],\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
so <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_524"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[\alpha _{i}\alpha _{j}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a circulant matrix that depends only on <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_525"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$i-j[N]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and, because of its symmetry, and on <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_526"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$j-i[N]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_527"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$1\le i\le j\le N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then there are two possible cases. First, suppose that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_528"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N=2m$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is an even integer. Then, for all <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_529"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0\le k\le m-1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_083">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{E}[\alpha _{1}\alpha _{1+m+k}]=\mathbb{E}[\alpha _{1+m}\alpha _{1+k}]=\mathbb{E}[\alpha _{1+m+N-k}\alpha _{1+N}]=\mathbb{E}[\alpha _{1}\alpha _{1+m-k}].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Note that 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_084">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mtext>and</mml:mtext><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ V={}^{t}\big(\mathbb{E}[\alpha _{1}\alpha _{1}],\dots ,\mathbb{E}[\alpha _{1}\alpha _{N}]\big)\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\text{and}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}v={}^{t}\big(\mathbb{E}[\alpha _{1}\alpha _{1}],\dots ,\mathbb{E}[\alpha _{1}\alpha _{m+1}]\big).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Therefore, there is 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_085">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ V={}^{t}(v_{0},\dots ,v_{m-1},v_{m},v_{m-1},\dots ,v_{1}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
If <italic>N</italic> is an odd integer, then <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_530"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N=2m+1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and for any <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_531"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0\le k\le m$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_086">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{E}[\alpha _{1}\alpha _{1+m+k}]=\mathbb{E}[\alpha _{1+m+1}\alpha _{1+k}]=\mathbb{E}[\alpha _{2+m+N-k}\alpha _{1+N}]=\mathbb{E}[\alpha _{1}\alpha _{2+m-k}],\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
then by noting that 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_087">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mtext>and</mml:mtext><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ V[\alpha ]={}^{t}\big(\mathbb{E}[\alpha _{1}\alpha _{1}],\dots ,\mathbb{E}[\alpha _{1}\alpha _{N}]\big)\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\text{and}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}v={}^{t}\big(\mathbb{E}[\alpha _{1}\alpha _{1}],\dots ,\mathbb{E}[\alpha _{1}\alpha _{m+1}]\big)\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
there is <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_532"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V={}^{t}(v_{0},\dots v_{m},v_{m},\dots v_{1})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Finally, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_533"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$C[\alpha ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a symmetric circulant matrix.</p>
</list-item>
</list> 
 □</p></statement><statement id="j_vmsta70_stat_039"><label>Example 2.</label>
<p>In order to illustrate the properties of the face length vector distributions, let us discuss the case <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_534"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N=2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_535"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>⊕</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X=R_{\eta }(\alpha _{1}S_{0}\oplus \alpha _{2}S_{\frac{\pi }{2}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <italic>η</italic> a uniform random variable on <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_536"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$[0,\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> independent of <italic>α</italic>.</p>
<p>Therefore, <italic>X</italic> is an isotropic random rectangle described by its sides <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_537"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(\alpha _{1},\alpha _{2})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. However, this is not the unique way to describe it. Indeed, even for a deterministic rectangle of sides <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_538"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(a,b)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we can also say that its sides are <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_539"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(b,a)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. This simple fact involves a lot of different distributions for the face length vectors of an isotropic random rectangle.</p>
<p>Let us take consider a simple example: suppose that <italic>Y</italic> is equiprobably the rectangle of sides <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_540"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(1,2)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> or the rectangle of sides <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_541"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(3,4)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then, there is at least one of the following four possible descriptions for the realization of sides of <italic>Y</italic>: 
<list>
<list-item id="j_vmsta70_li_039">
<label>•</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta70_ineq_542"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(1,2)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> or <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_543"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(3,4)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>;</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_040">
<label>•</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta70_ineq_544"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(2,1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> or <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_545"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(3,4)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>;</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_041">
<label>•</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta70_ineq_546"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(2,1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> or <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_547"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(4,3)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>;</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_042">
<label>•</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta70_ineq_548"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(1,2)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> or <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_549"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(4,3)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</list-item>
</list> 
Therefore, there are four corresponding face length distributions <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_550"><alternatives>
<mml:math><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\frac{1}{2}\Delta _{(1,2)}+\frac{1}{2}\Delta _{(3,4)}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_551"><alternatives>
<mml:math><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\frac{1}{2}\Delta _{(2,1)}+\frac{1}{2}\Delta _{(3,4)}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>,…, where <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_552"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\Delta _{(a,b)}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denotes the Dirac measure in <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_553"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(a,b)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. However, there are not the only possibilities. Indeed, many other can be built from the previous distributions, such as the distribution <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_554"><alternatives>
<mml:math><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\frac{1}{4}\Delta _{(1,2)}+\frac{1}{4}\Delta _{(2,1)}+\frac{1}{2}\Delta _{(3,4)}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Notice that the central distribution of <italic>Y</italic> is <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_555"><alternatives>
<mml:math><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\frac{1}{4}\Delta _{(1,2)}+\frac{1}{4}\Delta _{(2,1)}+\frac{1}{4}\Delta _{(3,4)}+\frac{1}{4}\Delta _{(4,3)}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>Let us return now to the general case of the isotropic random rectangle <italic>X</italic> with a face length vector <italic>α</italic>. According to the foregoing, it is easy to see that any another face length vector <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_556"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\alpha ^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of <italic>X</italic> can be built as 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_088">
<label>(27)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {\alpha ^{\prime }}=\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c}1-\delta & \delta \\{} \delta & 1-\delta \end{array}\right)\alpha ,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <italic>δ</italic> is any Bernoulli variable (i.e., valued in <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_557"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\{0,1\})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> eventually correlated to <italic>α</italic>.</p>
<p>Indeed, notice that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_558"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mtable columnspacing="3.33pt" columnalign="center center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(\begin{array}{c@{\hskip3.33pt}c}1-\delta & \delta \\{} \delta & 1-\delta \end{array})={J}^{\delta }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and therefore by taking <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_559"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\eta ^{\prime }}=\eta +\delta \frac{\pi }{2}[\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_089">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>⊕</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>⊕</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ X=R_{\eta }(\alpha _{1}S_{0}\oplus \alpha _{2}S_{\frac{\pi }{2}})=R_{{\eta ^{\prime }}}\big({\alpha ^{\prime }_{1}}S_{0}\oplus {\alpha ^{\prime }_{2}}S_{\frac{\pi }{2}}\big),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
we can easily prove that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_560"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\eta ^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a uniform random variable on <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_561"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$[0,\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> independent of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_562"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\alpha ^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (see the proof of Prop. <xref rid="j_vmsta70_stat_035">9</xref>), and therefore <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_563"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\alpha ^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a face length vector of <italic>X</italic>.</p>
<p>Let us consider now the central face length distribution, so let <italic>δ</italic> be a Bernoulli variable of parameter <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_564"><alternatives>
<mml:math><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\frac{1}{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (i.e., a uniform variable on <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_565"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\{0,1\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>) independent of <italic>α</italic>, and let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_566"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\alpha ^{\prime }}={J}^{\delta }\alpha $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a central face length vector. Then, according to (<xref rid="j_vmsta70_eq_088">27</xref>), 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_090">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle {\alpha ^{\prime }_{1}}& \displaystyle =(1-\delta )\alpha _{1}+\delta \alpha _{2},\\{} \displaystyle {\alpha ^{\prime }_{2}}& \displaystyle =\delta \alpha _{1}+(1-\delta )\alpha _{2}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>Consequently, the first- and second-order moments of the face length distribution can be computed as 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_091">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle \mathbb{E}\big[{\alpha ^{\prime }_{1}}\big]=\mathbb{E}\big[{\alpha ^{\prime }_{2}}\big]=\frac{1}{2}\mathbb{E}[\alpha _{1}+\alpha _{2}],\\{} & \displaystyle \mathbb{E}\big[{{\alpha ^{\prime }_{1}}}^{2}\big]=\mathbb{E}\big[{{\alpha ^{\prime }_{2}}}^{2}\big]=\frac{1}{2}\mathbb{E}\big[{\alpha _{1}^{2}}+{\alpha _{2}}^{2}\big],\\{} & \displaystyle \mathbb{E}\big[{\alpha ^{\prime }_{1}}{\alpha ^{\prime }_{2}}\big]=\mathbb{E}[\alpha _{1}\alpha _{2}].\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Notice that property <xref rid="j_vmsta70_stat_037">10</xref> is well verified,. Indeed, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_567"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{\alpha ^{\prime }_{1}}]=\mathbb{E}[{\alpha ^{\prime }_{2}}]=\frac{1}{4}\mathbb{E}[U(X)]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and the matrix <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_568"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$C[\alpha ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a circulant matrix depending on two parameters.</p></statement></p>
</sec>
<sec id="j_vmsta70_s_012">
<label>3.3</label>
<title>Characterizing an isotropic regular random zonotope from its Feret diameter random process</title>
<p>We have shown that the distribution of an isotropic random zonotope <italic>X</italic> can be described by its central face length distribution and studied the properties of such distributions. Here we will show how its characteristics can be connected to the geometrical characteristics of the random zonotope. In particular, we will give formulae that allow us to connect the first- and second-order moments of the Feret diameter of <italic>X</italic> to those of the central face length distribution.</p>
<p>Let <italic>X</italic> be an isotropic random zonotope represented by its face length vector <italic>α</italic>. Let us recall that <italic>X</italic> can be almost surely expressed as 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_092">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ X=R_{\eta }\Bigg({\underset{i=1}{\overset{N}{\bigoplus }}}\alpha _{i}S_{\theta _{i}}\Bigg),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <italic>η</italic> is a uniform random variable independent of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_569"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\alpha \ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Suppose that the condition <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_570"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}(U{(X)}^{2})<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is satisfied. Then, according to Proposition <xref rid="j_vmsta70_stat_026">6</xref>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_571"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\alpha \in {L}^{2}({\mathbb{R}_{+}^{N}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and the mean and autocovariance of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_572"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{X}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> exist.</p>
<p>According to Proposition <xref rid="j_vmsta70_stat_007">3</xref>, for any representative <italic>α</italic> of <italic>X</italic>, some geometrical characteristics of <italic>X</italic> can be expressed as 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_093">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="0.2778em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \forall t\in \mathbb{R},\hspace{0.2778em}H_{X}(t)& \displaystyle ={\sum \limits_{i=1}^{N}}\alpha _{i}\big|\sin (t-\eta -\theta _{i})\big|,\\{} \displaystyle U(X)& \displaystyle =2{\sum \limits_{i=1}^{N}}\alpha _{i},\\{} \displaystyle A(X)& \displaystyle =\frac{1}{2}{\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{j=1}^{N}}\alpha _{i}\alpha _{j}\big|\sin (\theta _{i}-\theta _{j})\big|.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Therefore, by considering <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_573"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\alpha \in {L}^{2}({\mathbb{R}_{+}^{N}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the independence of <italic>α</italic> and <italic>η</italic>, their expectation can be computed by integration with respect to the uniform distribution of <italic>η</italic>: <disp-formula-group id="j_vmsta70_dg_002">
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_094">
<label>(28)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \forall t\in \mathbb{R},\hspace{1em}\mathbb{E}\big[H_{X}(t)\big]& \displaystyle =\frac{2}{\pi }{\sum \limits_{i=1}^{N}}\mathbb{E}[\alpha _{i}],\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_095">
<label>(29)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \mathbb{E}\big[U(X)\big]& \displaystyle =2{\sum \limits_{i=1}^{N}}\mathbb{E}[\alpha _{i}],\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_096">
<label>(30)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle A(X)& \displaystyle =\frac{1}{2}{\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{j=1}^{N}}\mathbb{E}[\alpha _{i}\alpha _{j}]\big|\sin (\theta _{i}-\theta _{j})\big|,\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_097">
<label>(31)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \forall t,{t^{\prime }}\in \mathbb{R},\hspace{1em}\mathbb{E}\big[H_{X}(t)H_{X}\big(t+{t^{\prime }}\big)\big]& \displaystyle ={\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{j=1}^{N}}\mathbb{E}[\alpha _{i}\alpha _{j}]k_{S}\big({t^{\prime }}+\theta _{i}-\theta _{j}\big),\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_098">
<label>(32)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>where</mml:mtext><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \text{where}\hspace{2.5pt}\forall t\in \mathbb{R},k_{S}(t)& \displaystyle =\frac{1}{\pi }{\int _{0}^{\pi }}\big|\sin (t+z)\sin (z)\big|\hspace{0.1667em}dz.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</disp-formula-group> Note that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_574"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k_{S}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a <italic>π</italic>-periodic function and can be expressed on <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_575"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$[0,\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_099">
<label>(33)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ k_{S}(t)=\frac{1}{2\pi }\big(2{\sin }^{3}(t)+\cos (t)\big(\pi -2t+\sin (2t)\big)\big).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
<p>Using Eq. (<xref rid="j_vmsta70_eq_097">31</xref>) and the stationarity of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_576"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{X}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we have <disp-formula-group id="j_vmsta70_dg_003">
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_100">
<label>(34)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle \forall t,{t^{\prime }}\in \mathbb{R},\hspace{1em}\mathbb{E}\big[H_{X}(t)H_{X}\big(t+{t^{\prime }}\big)\big]=\mathbb{E}\big[H_{X}(t)H_{X}\big(t-{t^{\prime }}\big)\big],\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_101">
<label>(35)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle \forall t,{t^{\prime }}\in \mathbb{R},\hspace{1em}{\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{j=1}^{N}}\mathbb{E}[\alpha _{i}\alpha _{j}]k_{S}\big({t^{\prime }}+\theta _{i}-\theta _{j}\big)={\sum \limits_{j=1}^{N}}{\sum \limits_{i=1}^{N}}\mathbb{E}[\alpha _{i}\alpha _{j}]k_{S}\big({t^{\prime }}+\theta _{j}-\theta _{i}\big),\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</disp-formula-group> and by introducing the functional 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_102">
<label>(36)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \forall t\in \mathbb{R},\forall 1\le i,j\le N,\hspace{1em}K_{ij}(t)=k_{S}(t+\theta _{i}-\theta _{j})\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
it follows that 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_103">
<label>(37)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \forall t,{t^{\prime }}\in \mathbb{R},\hspace{1em}\mathbb{E}\big[H_{X}(t)H_{X}\big(t+{t^{\prime }}\big)\big]={\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{j=1}^{N}}\mathbb{E}[\alpha _{i}\alpha _{j}]K_{ij}\big({t^{\prime }}\big).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p><statement id="j_vmsta70_stat_040"><label>Proposition 11.</label>
<p><italic>For any real t,</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_577"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$K(t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is a circulant matrix. Furthermore, by denoting</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_578"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$((k_{1}(t),\dots ,k_{N}(t)))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>the first line of</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_579"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$K(t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, we have</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_580"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">Circ</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$K(t)=\operatorname{Circ}((k_{1}(t),\dots ,k_{N}(t)))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_581"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$K_{ij}(t)=k_{j}(\theta _{i}+t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>for</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_582"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$1\le i,j\le N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p></statement><statement id="j_vmsta70_stat_041"><label>Proof.</label>
<p>Let us show that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_583"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$K(t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a circulant matrix. For any real <italic>t</italic>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_584"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t+\theta _{i}-\theta _{j}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> depends only on <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_585"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$i-j$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>; therefore, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_586"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$K(t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a Toeplitz matrix. Furthermore, for <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_587"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$1\le i\le N-1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_588"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$1\le j\le N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_589"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$K_{(i+1)j}(t)=k_{S}(t+\theta _{i}-(\theta _{j}-\frac{\pi }{N}))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, but <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_590"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(\theta _{j}-\frac{\pi }{N})=\theta _{\sigma (j)}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> where <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_591"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\sigma (j)=(j-2[N])+1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and thus <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_592"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$K_{(i+1)j}(t)=K_{i\sigma (j)}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Therefore, the line index <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_593"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$i+1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_594"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$K(t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a cyclic permutation of the line index <italic>i</italic> of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_595"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$K(t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, so <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_596"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$K(t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a circulant matrix. Furthermore, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_597"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k_{j}(\theta _{i}+t)=k_{S}(t+\theta _{i}-\theta _{j})=K_{ij}(t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.  □</p></statement>
<p>Suppose now that <italic>α</italic> is a central representative of <italic>X</italic>. We will show that the first- and second-order moments of the central distribution can be easily expressed from the Feret diameter process.</p><statement id="j_vmsta70_stat_042"><label>Theorem 3</label>
<title>(Moments of the central face length distribution).</title>
<p><italic>Let X be an isotropic random zonotope represented by a central face length vector α. Then</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_104">
<label>(38)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \forall x\in \mathbb{R}\hspace{1em}\forall i=1,\dots ,N,\hspace{1em}\mathbb{E}[\alpha _{i}]=\frac{\pi }{2N}\mathbb{E}\big[H_{X}(x)\big],\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_105">
<label>(39)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ V[\alpha ]=\frac{1}{N}K{(0)}^{-1}V\big[{H_{X}^{(N)}}\big],\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>where</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_598"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V[x]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>denotes the vector</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_599"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${}^{t}(\mathbb{E}[x_{1}x_{1}],\dots ,\mathbb{E}[x_{1}x_{N}])$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p></statement><statement id="j_vmsta70_stat_043"><label>Proof.</label>
<p>Suppose that <italic>α</italic> is a central representative of <italic>X</italic>. Then, according to Proposition <xref rid="j_vmsta70_stat_037">10</xref> and Eq. (<xref rid="j_vmsta70_eq_094">28</xref>), the first-order moment of the central distribution can be expressed as 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_106">
<label>(40)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \forall x\in \mathbb{R}\hspace{1em}\forall i=1,\dots ,N,\hspace{1em}\mathbb{E}[\alpha _{i}]=\frac{\pi }{2N}\mathbb{E}\big[H_{X}(x)\big].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
By Propositions <xref rid="j_vmsta70_stat_040">11</xref> and <xref rid="j_vmsta70_stat_037">10</xref>, it follows that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_600"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[\alpha _{i}\alpha _{j}]=V[\alpha ]_{j-i[N]+1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_601"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$K_{ij}(t)=k_{j-i[N]+1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then, for all <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_602"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t\in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_107">
<label>(41)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="2em"/><mml:mo>−</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">⇒</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle \mathbb{E}\big[H_{X}(0)H_{X}(t)\big]={\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{j=1}^{N}}\mathbb{E}[\alpha _{i}\alpha _{j}]K_{ij}(t)\\{} & \displaystyle \hspace{1em}={\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{j=1}^{N}}V[\alpha ]_{j-i[N]+1}k_{j-i[N]+1}(t)\\{} & \displaystyle \hspace{1em}={\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{j=1}^{i}}V[\alpha ]_{j-i[N]+1}k_{j-i[N]+1}(t)+{\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{j=i}^{N}}V[\alpha ]_{j-i[N]+1}k_{j-i[N]+1}(t)\\{} & \displaystyle \hspace{2em}-{\sum \limits_{i=1}^{N}}V[\alpha ]_{1}k_{1}(t)\\{} & \displaystyle \hspace{1em}={\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{s=0}^{i-1}}V[\alpha ]_{s+1}k_{s+1}(t)+{\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{s=0}^{N-i}}V[\alpha ]_{s+1}k_{N-s[N]+1}(t)-NV[\alpha ]_{1}s_{1}(t)\\{} & \displaystyle \hspace{1em}={\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{s=0}^{i-1}}V[\alpha ]_{s+1}k_{s+1}(t)+{\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{z=N}^{i}}V[\alpha ]_{N-z+1}k_{z[N]+1}(t)-NV[\alpha ]_{1}k_{1}(t)\\{} & \displaystyle \hspace{1em}={\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{s=0}^{i-1}}V[\alpha ]_{s+1}k_{s+1}(t)+{\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{z=N}^{i}}V[\alpha ]_{z[N]+1}k_{z[N]+1}(t)-NV[\alpha ]_{1}k_{1}(t)\\{} & \displaystyle \hspace{1em}={\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{s=0}^{i-1}}V[\alpha ]_{s+1}k_{s+1}(t)+{\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{s=i}^{N}}V[\alpha ]_{s[N]+1}k_{s[N]+1}(t)-NV[\alpha ]_{1}k_{1}(t)\\{} & \displaystyle \hspace{1em}={\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{s=0}^{i-1}}V[\alpha ]_{s+1}k_{s+1}(t)+{\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{s=i}^{N}}V[\alpha ]_{s[N]+1}k_{s[N]+1}(t)-NV[\alpha ]_{1}k_{1}(t)\\{} & \displaystyle \hspace{1em}={\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{s=0}^{N}}V[\alpha ]_{s[N]+1}k_{s[N]+1}(t)-NV[\alpha ]_{1}k_{1}(t)\\{} & \displaystyle \hspace{1em}={\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{s=0}^{N-1}}V[\alpha ]_{s[N]+1}k_{s[N]+1}(t)+{\sum \limits_{i=1}^{N}}V[\alpha ]_{1}k_{1}(t)-NV[\alpha ]_{1}k_{1}(t)\\{} & \displaystyle \hspace{1em}={\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{s=0}^{N-1}}V[\alpha ]_{s+1}k_{s+1}(t)\\{} & \displaystyle \hspace{1em}={\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{s=1}^{N}}V[\alpha ]_{s}k_{s}(t)\\{} \displaystyle \Rightarrow & \displaystyle \hspace{1em}\mathbb{E}\big[H_{X}(0)H_{X}(t)\big]=N{\sum \limits_{s=1}^{N}}V[\alpha ]_{s}k_{s}(t).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Note that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_603"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V[{H_{X}^{(N)}}]={}^{t}(\mathbb{E}[H_{X}(0)H_{X}(\theta _{1})],\dots \mathbb{E}[H_{X}(0)H_{X}(\theta _{N})])$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Since for <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_604"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$1\le i\le N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_605"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V[{H_{X}^{(N)}}]_{i}=N{\sum _{s=1}^{N}}V[\alpha ]_{s}k_{s}(\theta _{i})=N{\sum _{s=1}^{N}}V[\alpha ]_{s}K_{is}(0)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we have that 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_108">
<label>(42)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ V\big[{H_{X}^{(N)}}\big]=NK(0)V[\alpha ].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
It is easy to see that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_606"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$K(0)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a symmetric positive definite matrix. Indeed, for <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_607"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$1\le i,j\le N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_608"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$K_{ij}(0)=k_{S}(\theta _{i}-\theta _{j})=k_{S}(\theta _{j}-\theta _{i})=K_{ji}(0)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and this <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_609"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$K(0)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a symmetric matrix. Furthermore, for all <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_610"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$x\in {\mathbb{R}}^{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_109">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace width="0.1667em"/><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle {}^{t}xK(0)x& \displaystyle ={\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{j=1}^{N}}x_{i}x_{j}K_{ij}(0)\\{} & \displaystyle ={\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{j=1}^{N}}x_{i}x_{j}\frac{1}{\pi }{\int _{0}^{\pi }}\big|\sin (\theta _{i}-\theta _{j}+z)\sin (z)\big|\hspace{0.1667em}dz\\{} & \displaystyle =\frac{1}{\pi }{\int _{0}^{\pi }}{\sum \limits_{i=1}^{N}}{\sum \limits_{j=1}^{N}}x_{i}x_{j}\big|\sin (z-\theta _{i})\sin (z-\theta _{j})\big|\hspace{0.1667em}dz\\{} & \displaystyle =\frac{1}{\pi }{\int _{0}^{\pi }}{\Bigg({\sum \limits_{i=1}^{N}}x_{i}\big|\sin (z-\theta _{i})\big|\Bigg)}^{2}\hspace{0.1667em}dz.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Denote by <italic>Y</italic> the real-valued random variable <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_611"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$Y={\sum _{i=1}^{N}}x_{i}|\sin (z-\theta _{i})|$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <italic>z</italic> is a uniform random variable on <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_612"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$[0,\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_613"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${}^{t}xK(0)x=\mathbb{E}[{Y}^{2}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and so <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_614"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${}^{t}xK(0)x\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Furthermore, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_615"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${}^{t}xK(0)x=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> if and only if <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_616"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$Y=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> almost surely, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_617"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$Y=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> a.s. <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_618"><alternatives>
<mml:math><mml:mo stretchy="false">⇒</mml:mo><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\Rightarrow \forall z\in [0,\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_619"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">⇒</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\sum _{i=1}^{N}}x_{i}|\sin (z-\theta _{i})|=0\Rightarrow x=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Finally, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_620"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$K(0)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a symmetric positive definite matrix. Then it is invertible, and it follows that 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_110">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ V[\alpha ]=\frac{1}{N}K{(0)}^{-1}V\big[{H_{X}^{(N)}}\big].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
 □</p></statement>
<p>This theorem gives the first- and second-order moments of the central face length distribution from those of the Feret diameter. Note that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_621"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V[\alpha ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_622"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V[{H_{X}^{(N)}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> satisfy the properties of symmetry. Indeed, by denoting <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_623"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">⌊</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo fence="true" stretchy="false">⌋</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m=\lfloor \frac{N}{2}\rfloor $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> we have shown that if <italic>N</italic> is an even integer, then <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_624"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V[\alpha ]={}^{t}(v_{0},\dots ,v_{m-1},v_{m},v_{m-1},\dots ,v_{1})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and if <italic>N</italic> is an odd integer, then <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_625"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V[\alpha ]={}^{t}(v_{0},\dots ,v_{m},v_{m},\dots ,v_{1})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_626"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$v_{k}=\mathbb{E}[\alpha _{1}\alpha _{1+k}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_627"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k=0,\dots ,m$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The vector <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_628"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V[{H_{X}^{(N)}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can be expressed in the same way: for <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_629"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$i=1,\dots ,N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_630"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\pi -\theta _{i}=\frac{N-i+2-1}{N}\pi =\theta _{N-i+1[N]+1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_111">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle V\big[{H_{X}^{(N)}}\big]_{i}& \displaystyle =\mathbb{E}\big[H_{X}(0)H_{X}(\theta _{i})\big]\\{} & \displaystyle =\mathbb{E}\big[H_{X}(0)H_{X}(\pi -\theta _{i})\big]\\{} & \displaystyle =V\big[{H_{X}^{(N)}}\big]_{N-i+1[N]+1}.\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Therefore, if <italic>N</italic> is an even integer, then <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_631"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V[{H_{X}^{(N)}}]={}^{t}(c_{0},\dots ,c_{m-1},c_{m},c_{m-1},\dots ,v_{1})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and if <italic>N</italic> is an odd integer, then <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_632"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V[{H_{X}^{(N)}}]={}^{t}(c_{0},\dots ,c_{m},c_{m},\dots ,c_{1})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_633"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$c_{k}=V[{H_{X}^{(N)}}]_{k+1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_634"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$k=0,\dots ,m$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. In practice, the vector <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_635"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V[\alpha ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can be computed by the knowledge of the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_636"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m+1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> first components of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_637"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V[{H_{X}^{(N)}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and the linear problem (<xref rid="j_vmsta70_eq_108">42</xref>) can be rewritten and solved as a linear problem of size <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_638"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$m+1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p><statement id="j_vmsta70_stat_044"><label>Remark 5.</label>
<p>In practice, the estimation of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_639"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[H_{X}(0)H_{X}(t)]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_640"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t\in [0,\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is often noised. Then, a better choice it is to find <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_641"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V[\alpha ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in the least squares sense. Let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_642"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${N^{\prime }}\ge m+1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_643"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mo stretchy="false">⋯</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$0=t_{1}\le \cdots \le t_{{N^{\prime }}}=\frac{\pi }{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a subdivision of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_644"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$[0,\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> containing <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_645"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\{\theta _{1},\dots ,\theta _{m+1}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_646"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(t_{i})_{1\le i\le {N^{\prime }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are observation points. Let us recall that for all <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_647"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$t\in [0,\frac{\pi }{2}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_648"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[H_{X}(0)H_{X}(t)]=\mathbb{E}[H_{X}(0)H_{X}(\pi -t)]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then we can suppose that there exist <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_649"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$2({N^{\prime }}-1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> points of observation such that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_650"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$z_{i}=t_{i}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_651"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$i=1,\dots ,{N^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_652"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$z_{i}=t_{2{N^{\prime }}-i}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_653"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$i={N^{\prime }}+1,\dots ,2{N^{\prime }}-2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_654"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$Q_{ij}=k_{j}(z_{i})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_655"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V[{H_{X}^{(2({N^{\prime }}-1))}}]={}^{t}(\mathbb{E}[H_{X}(0)H_{X}(z_{1})],\dots ,\mathbb{E}[H_{X}(0)H_{X}(z_{2({N^{\prime }}-1))}])$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then, by (<xref rid="j_vmsta70_eq_107">41</xref>), 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_112">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Q</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ V\big[{H_{X}^{(2({N^{\prime }}-1))}}\big]=QV[\alpha ].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Finally, if <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_656"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{V}[{H_{X}^{(2({N^{\prime }}-1))}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a noisy estimation of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_657"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V[{H_{X}^{(2({N^{\prime }}-1))}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, then the following least square estimator of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_658"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V[\alpha ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is better than that provided by (<xref rid="j_vmsta70_eq_105">39</xref>): 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_113">
<label>(43)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">arg min</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:munder><mml:msup><mml:mrow><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">‖</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>′</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Q</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">‖</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \tilde{V}[\alpha ]=\underset{V\in {\mathbb{R}_{+}^{N}}}{\operatorname{arg\,min}}{\big\| \hat{V}\big[{H_{X}^{(2({N^{\prime }}-1))}}\big]-QV\big\| }^{2}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement>
<p>We have discussed some properties of the random zonotopes. The 0-regular random zonotopes and the regular random zonotope were defined and studied. We have shown that a 0-regular random zonotope can be describes by a unique face length distribution. Such a distribution can be easily related to the Feret diameter of the 0-regular random zonotope by the relations established in Section 1.</p>
<p>We have studied different face length distributions of a regular random zonotope. We have shown that, among them, one can be identified, the central face length distribution. Finally, we have given some formulae that allow us to compute the first- and second-order moments of the central face length distribution from those of the Feret diameter of the regular random zonotope. The following section is devoted to a description of a random symmetric convex set as a 0-regular random zonotope and as a regular random zonotope.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="j_vmsta70_s_013">
<label>4</label>
<title>Description of a random symmetric convex set as a random zonotope from its Feret diameter</title>
<p>In Section 1, we have defined some approximations of a symmetric convex set as zonotopes. In Section 2, we characterized the regular and 0-regular random zonotopes from their Feret diameters random process. The aim of this section is to generalize the previous approximations to a random symmetric convex set <italic>X</italic>.</p>
<p>Firstly, we will show that the 0-regular random zonotope corresponding to the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_659"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation of <italic>X</italic> can be characterized from the Feret diameter random process of <italic>X</italic>. Secondly, we will show that the isotropic regular random zonotope corresponding to the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_660"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation of an isotropized set of <italic>X</italic> can be estimated from the Feret diameter random process of <italic>X</italic>.</p>
<sec id="j_vmsta70_s_014">
<label>4.1</label>
<title>Approximation of a random symmetric convex set by a 0-regular random zonotope</title>
<p>Here we investigate the approximation of a random symmetric convex set <italic>X</italic> by a 0-regular random zonotope. We show that the random set <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_661"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> valued in <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_662"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> that is defined as the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_663"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation of realizations of <italic>X</italic> can be characterized from the Feret diameter of <italic>X</italic>. Finally, we give some formulas that allow us to compute the moments of the random vector of the faces of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_664"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p><statement id="j_vmsta70_stat_045"><label>Proposition 12</label>
<title>(Approximation by a 0-regular random zonotope).</title>
<p><italic>Let X be a random convex set. For any</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_665"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Ω</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\omega \in \varOmega $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>a.s., let</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_666"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{0}^{(N)}}(\omega )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be the</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_667"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>-approximation of</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_668"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X(\omega )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. The</italic> 0<italic>-regular random zonotope</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_669"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is called the</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_670"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>-approximation of the random set X.</italic></p>
<p><italic>For any</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_671"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N>1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, an interval of confidence for the Hausdorff distance can be built. Indeed, for any</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_672"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$a>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, we have the relation</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_114">
<label>(44)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{P}\big(d_{H}\big(X,{X_{0}^{(N)}}\big)>a\big)\le \frac{(6+2\sqrt{2})}{a}\sin \bigg(\frac{\pi }{2N}\bigg)\mathbb{E}\big[\operatorname{diam}(X)\big].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>If</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_673"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\epsilon \in [0,1]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is a confidence level, then</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_674"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$a(\epsilon ,N)=\frac{(6+2\sqrt{2})}{\epsilon }\sin (\frac{\pi }{2N})\mathbb{E}[\operatorname{diam}(X)]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>can be considered as an upper bound for</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_675"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$d_{H}(X,{X_{0}^{(N)}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>with confidence</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_676"><alternatives>
<mml:math><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$1-\epsilon $]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
<p><italic>Consequently, such an approximation is consistent as</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_677"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p></statement><statement id="j_vmsta70_stat_046"><label>Proof.</label>
<p>Let <italic>X</italic> be a random convex set. For any <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_678"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Ω</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\omega \in \varOmega $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> a.s., let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_679"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{0}^{(N)}}(\omega )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_680"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_681"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X(\omega )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_682"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. According to Theorem <xref rid="j_vmsta70_li_023">3</xref>, for any real <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_683"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$a>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_115">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Ω</mml:mi><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mtext>a.s.</mml:mtext><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">⇒</mml:mo><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}& \displaystyle \forall \omega \in \varOmega \hspace{2.5pt}\text{a.s.},\hspace{1em}d_{H}\big(X,{X_{0}^{(N)}}\big)\le (6+2\sqrt{2})\sin \bigg(\frac{\pi }{2N}\bigg)\operatorname{diam}(X)\\{} \displaystyle \Rightarrow \hspace{1em}& \displaystyle \mathbb{P}\big(d_{H}\big(X,{X_{0}^{(N)}}\big)>a\big)\le \mathbb{P}\bigg((6+2\sqrt{2})\sin \bigg(\frac{\pi }{2N}\bigg)\operatorname{diam}(X)>a\bigg).\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
By using the Markov inequality [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_009">9</xref>] it follows that 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_116">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{P}\big(d_{H}\big(X,{X_{0}^{(N)}}\big)>a\big)\le \frac{(6+2\sqrt{2})}{a}\sin \bigg(\frac{\pi }{2N}\bigg)\mathbb{E}\big[\operatorname{diam}(X)\big].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The consistence of the approximation as <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_684"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> follows directly from this relation.  □</p></statement>
<p>According to relation (<xref rid="j_vmsta70_eq_041">16</xref>), <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_685"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[\operatorname{diam}(X)]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can be replaced by <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_686"><alternatives>
<mml:math><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\frac{1}{2}\mathbb{E}[U(X)]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>Let <italic>X</italic> be a random symmetric convex set, and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_687"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be its <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_688"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation. The, in the same way as in the deterministic case, the face length distribution can be related to the Feret diameter of <italic>X</italic>.</p><statement id="j_vmsta70_stat_047"><label>Proposition 13</label>
<title>(Characterization of the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_689"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation from the Feret diameter process).</title>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_690"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N>1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be an integer, and X be a random symmetric convex set. Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_691"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be the</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_692"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>-approximation of X. Its face length vector α can be characterized from the Feret diameter process:</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_117">
<label>(45)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Ω</mml:mi><mml:mtext mathvariant="italic">a.s.</mml:mtext><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \forall \omega \in \varOmega \textit{a.s.}\hspace{1em}\alpha (\omega )={{F}^{(N)}}^{-1}{H_{X}^{(N)}}(\omega ),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_118">
<label>(46)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{E}[\alpha ]={{F}^{(N)}}^{-1}\mathbb{E}\big[{H_{X}^{(N)}}\big],\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_119">
<label>(47)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ C[\alpha ]={{F}^{(N)}}^{-1}C\big[{H_{X}^{(N)}}\big]{}^{t}{{F}^{(N)}}^{-1},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>where</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_693"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${H_{X}^{(N)}}={}^{t}(H_{X}(\theta _{1}),\dots ,H_{X}(\theta _{1}))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is the random vector composed by the Feret diameter evaluated on the regular subdivision. The matrix</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_694"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${F}^{(N)}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is still defined as</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_695"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(|\sin (\theta _{i}-\theta _{j})|)_{ij})_{1\le i,j\le N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, and for a vector x,</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_696"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$C[x]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>denotes its second-order moments</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_697"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[x{}^{t}x]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p></statement><statement id="j_vmsta70_stat_048"><label>Proof.</label>
<p>According to Theorem <xref rid="j_vmsta70_li_023">3</xref>, the matrix <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_698"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${F}^{(N)}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is invertible, and thus by the definition of the approximation relation (<xref rid="j_vmsta70_eq_117">45</xref>) follows. Noting that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_699"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\alpha {}^{t}\alpha ={{F}^{(N)}}^{-1}{H_{X}^{(N)}}{}^{t}{H_{X}^{(N)}}{}^{t}{{F}^{(N)}}^{-1}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, relations (<xref rid="j_vmsta70_eq_118">46</xref>) and (<xref rid="j_vmsta70_eq_119">47</xref>) follow from the linearity of the expectation.  □</p></statement><statement id="j_vmsta70_stat_049"><label>Remark 6.</label>
<p>The <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_700"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation of a random symmetric convex set <italic>X</italic> is a consistent approximation as <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_701"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Furthermore, if <italic>X</italic> is already a 0-regular random zonotope in <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_702"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, then its <italic>M</italic>th approximation <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_703"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{0}^{(M)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> coincides with <italic>X</italic> if and only if <italic>N</italic> is a divider of <italic>M</italic>.</p>
<p>Such an approximation is sensitive to a rotation of <italic>X</italic>. Indeed, if <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_704"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$R_{\eta }(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the rotation of <italic>X</italic> by the random angle <italic>η</italic>, then the random sets <italic>X</italic> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_705"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$R_{\eta }(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> have different approximations. This property can be seen as an advantage or a disadvantage. Indeed, if the objective is to describe the direction of some random set, then it is an advantage, but there is a need to use large <italic>N</italic>. However, when the objective is to describe the shape of a random set with a small <italic>N</italic> without taking into consideration its direction, then it can be a great disadvantage; see the following example.</p></statement><statement id="j_vmsta70_stat_050"><label>Example 3.</label>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_706"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N=2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_707"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\theta _{1}=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_708"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\theta _{2}=\frac{\pi }{2}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the regular subdivision. Let us consider the random symmetric convex set <italic>X</italic> as a deterministic square of side 1, that is, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_709"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>⊕</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$X=S_{\theta _{1}}\oplus S_{\theta _{2}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Its <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_710"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(2)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation coincides with <italic>X</italic>: <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_711"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{0}^{(2)}}=X$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The matrix <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_712"><alternatives>
<mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${F}^{(N)}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is defined as 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_120">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ {F}^{(N)}={{F}^{(N)}}^{-1}=\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c}0& 1\\{} 1& 0\end{array}\right),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and, consequently, 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_121">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mtext>and</mml:mtext><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mo movablelimits="false">Cov</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{E}[\alpha _{X}]=\left(\begin{array}{c}1\\{} 1\end{array}\right),\hspace{1em}C[\alpha _{X}]=\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c}1& 1\\{} 1& 1\end{array}\right)\hspace{2.5pt}\text{and}\hspace{2.5pt}\operatorname{Cov}(\alpha _{X})=0.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Consider now the random symmetric convex set <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_713"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$Y=R_{\eta }(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> where <italic>η</italic> is a uniform random variable on <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_714"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$[0,\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Then the mean and covariance of its Feret diameter can be computed (see (<xref rid="j_vmsta70_eq_097">31</xref>) to (<xref rid="j_vmsta70_eq_099">33</xref>)): 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_122">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mtext>and</mml:mtext><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{E}\big[{H_{Y}^{(N)}}\big]=\left(\begin{array}{c}\frac{4}{\pi }\\{} \frac{4}{\pi }\end{array}\right)\hspace{2.5pt}\text{and}\hspace{2.5pt}C\big[{H_{Y}^{(N)}}\big]=\bigg(1+\frac{2}{\pi }\bigg)\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c}1& 1\\{} 1& 1\end{array}\right).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
So 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_123">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">)</mml:mo><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{E}[\alpha _{Y}]=\frac{4}{\pi }\left(\begin{array}{c}1\\{} 1\end{array}\right),\hspace{1em}C[\alpha _{Y}]=\bigg(\frac{\pi +2}{\pi }\bigg)\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c}1& 1\\{} 1& 1\end{array}\right),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_124">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo movablelimits="false">Cov</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>16</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced separators="" open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" columnalign="center center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \operatorname{Cov}(\alpha _{Y})=\frac{{\pi }^{2}+2\pi -16}{{\pi }^{2}}\left(\begin{array}{c@{\hskip10.0pt}c}1& 1\\{} 1& 1\end{array}\right).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The random set <italic>Y</italic> is approximated by a random rectangle that has a varying sides <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_715"><alternatives>
<mml:math><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo movablelimits="false">Cov</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$(\operatorname{Cov}(\alpha _{Y})\ne 0)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. However, <italic>Y</italic> have the same geometrical shape as <italic>X</italic>. This example shows that the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_716"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{0}^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation cannot be used to describe the shape of a random symmetric convex set for small <italic>N</italic>.</p></statement>
<p>In order to describe the shape of a random symmetric convex set as a zonotope with a small number of faces, we need to have an approximation insensitive to the rotations. This leads us to the following approximation.</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta70_s_015">
<label>4.2</label>
<title>Approximation of a random symmetric convex set by an isotropic random zonotope</title>
<p>Previously, we have shown that a random symmetric convex set can be approximated as a random 0-regular zonotope. However, we have also shown that such an approximation can be problematic for small values of <italic>N</italic>. The aim of this section is to define and characterize an approximation in <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_717"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> that is invariant up to a rotation and that can be used for not so large <italic>N</italic>. For this objective, we give the approximation for an isotropized set of <italic>X</italic> instead of <italic>X</italic>. We will show that a random symmetric convex set can be approximated up to a rotation by an isotropic random regular zonotope.</p>
<p>Let us note <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_718"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$Y=R_{z}(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the isotropized set of <italic>X</italic> with <italic>z</italic> an independent uniform variable on <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_719"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$[0,\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_720"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_721"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation of <italic>X</italic>. Then 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_125">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Ω</mml:mi><mml:mspace width="2.5pt"/><mml:mtext>a.s.</mml:mtext><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \forall \omega \in \varOmega \hspace{2.5pt}\text{a.s.},\hspace{1em}{X_{\infty }^{(N)}}(\omega )=R_{\tau (\omega )}\big({\tilde{X}_{0}^{(N)}}(\omega )\big).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
According to the definition of the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_722"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation, the random set <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_723"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${Y_{\infty }^{(N)}}=R_{z}({X_{\infty }^{(N)}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_724"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-approximation of <italic>Y</italic>. Consequently, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_725"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${Y_{\infty }^{(N)}}=R_{z+\tau }({\tilde{X}_{0}^{(N)}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Because of the independence of <italic>η</italic> and <italic>X</italic>, by the property of addition modulo <italic>π</italic> the random variable <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_726"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">τ</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\eta =z+\tau $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a uniform random variable on <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_727"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$[0,\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> independent of <italic>X</italic>. Then <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_728"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${Y_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is an isotropic regular zonotope. We will use such a random regular zonotope as the approximation of <italic>X</italic> up to a rotation.</p><statement id="j_vmsta70_stat_051"><label>Definition 11</label>
<title>(<inline-formula id="j_vmsta70_ineq_729"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-isotropic approximation).</title>
<p>Let <italic>X</italic> be a random symmetric convex set, and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_730"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$Y=R_{z}(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> its isotropized set. The isotropic random regular zonotope <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_731"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${Y_{\infty }^{(N)}}=R_{z}({X_{\infty }^{(N)}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is called the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_732"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>-isotropic approximation</italic> of <italic>X</italic> and denoted by <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_733"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\tilde{X}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p></statement><statement id="j_vmsta70_stat_052"><label>Proposition 14</label>
<title>(Properties of the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_734"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-isotropic approximation).</title>
<p><italic>Let X be a random symmetric convex set, and</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_735"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\tilde{X}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be its</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_736"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>-isotropic approximation.</italic> 
<list>
<list-item id="j_vmsta70_li_043">
<label>1.</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta70_ineq_737"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\tilde{X}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is an isotropic random regular zonotope.</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_044">
<label>2.</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta70_ineq_738"><alternatives>
<mml:math><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Ω</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\forall \omega \in \varOmega $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>a.s.,</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_739"><alternatives>
<mml:math><mml:mo>∃</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\exists t(\omega )\in [0,\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_740"><alternatives>
<mml:math><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mo>…</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\forall i=1,\dots ,N$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_741"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{X}(t+\theta _{i})=H_{{\tilde{X}_{\infty }^{(N)}}}(t+\theta _{i})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_045">
<label>3.</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta70_ineq_742"><alternatives>
<mml:math><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Ω</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\forall \omega \in \varOmega $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>a.s.,</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_743"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$d_{P}(X,{Y_{\infty }^{(N)}})\to 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>as</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_744"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_046">
<label>4.</label>
<p><italic>The</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_745"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>-isotropic approximation is invariant up to a rotation of X.</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_047">
<label>5.</label>
<p><italic>If X is a random regular zonotope, then any face length vector of</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_746"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\tilde{X}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is a face length vector of X.</italic></p>
</list-item>
</list>
</p></statement><statement id="j_vmsta70_stat_053"><label>Proof.</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta70_ineq_747"><alternatives>
<mml:math><mml:mspace width="0.2222em"/></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hspace{0.2222em}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> 
<list>
<list-item id="j_vmsta70_li_048">
<label>1.</label>
<p>It is easy to see that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_748"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\tilde{X}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is an isotropized set of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_749"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${X_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Consequently, it is an isotropic random regular zonotope.</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_049">
<label>2–4.</label>
<p>These properties are direct consequences of Theorem <xref rid="j_vmsta70_stat_016">2</xref>.</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_050">
<label>5.</label>
<p>Suppose that <italic>X</italic> is a random regular zonotope. Then <italic>X</italic> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_750"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\tilde{X}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> coincide up to a random rotation, and any face length vector of the one is a face length vector of the other one.</p>
</list-item>
</list> 
 □</p></statement>
<p>In order to describe the shape of <italic>X</italic>, the best way would be to characterize the central face length distribution of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_751"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\tilde{X}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> from information available on <italic>X</italic>. Unfortunately, there is no way to compute the characteristics of the random process <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_752"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{{\tilde{X}_{\infty }^{(N)}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> from those of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_753"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{X}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. However, the approximation of the first- and second-order moments of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_754"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{{\tilde{X}_{\infty }^{(N)}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can be estimated from those of the Feret diameters of an isotropized set of <italic>X</italic> (i.e., <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_755"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{Y}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <italic>Y</italic> is an isotropized set of <italic>X</italic>). <statement id="j_vmsta70_stat_054"><label>Proposition 15</label>
<title>(Approximation of the moments of the central face length distribution).</title>
<p><italic>Let X be a symmetric random convex set, Y its isotropized set,</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_756"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\tilde{X}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>the</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_757"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>-isotropic approximation of X, and α the central face length vector of</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_758"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\tilde{X}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic> 
<list>
<list-item id="j_vmsta70_li_051">
<label>1.</label>
<p><italic>An approximation of the first- and second-order moments of α is given by</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_126">
<label>(48)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \hat{\mathbb{E}}[\alpha ]=\frac{\pi }{2N}\mathbb{E}\big[{H_{Y}^{(N)}}\big],\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_127">
<label>(49)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \hat{V}[\alpha ]=\frac{1}{N}K{(0)}^{-1}V\big[{H_{Y}^{(N)}}\big].\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>Such an approximation is consistent as</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_759"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>:</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_760"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{\mathbb{E}}[\alpha ]-\mathbb{E}[\alpha ]\to 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_761"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{V}[\alpha ]-V[\alpha ]\to 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>as</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_762"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_052">
<label>2.</label>
<p><italic>If</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_763"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{\alpha }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is a positive random vector satisfying</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_764"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V[\hat{\alpha }]=\hat{V}[\alpha ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_765"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[\hat{\alpha }]=\hat{\mathbb{E}}[\alpha ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, and η an independent uniform variable on</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_766"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$[0,\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, then the random set</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_767"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{X}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>defined as</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_128">
<label>(50)</label><alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">(</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="2.45em" minsize="2.45em">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[ \hat{X}=R_{\eta }\Bigg({\underset{i=1}{\overset{N}{\bigoplus }}}\hat{\alpha }_{i}S_{\theta _{i}}\Bigg)\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>satisfies</italic> <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_768"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[U(X)]=\mathbb{E}[U(\hat{X})]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
</list-item>
</list>
</p></statement><statement id="j_vmsta70_stat_055"><label>Proof.</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta70_ineq_769"><alternatives>
<mml:math><mml:mspace width="0.2222em"/></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hspace{0.2222em}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> 
<list>
<list-item id="j_vmsta70_li_053">
<label>1.</label>
<p>The consistence of the estimate is trivial regarding that <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_770"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{H_{Y}^{(N)}}]\to \mathbb{E}[{H_{{\tilde{X}_{\infty }^{(N)}}}^{(N)}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_771"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V[{H_{Y}^{(N)}}]\to V[{H_{{\tilde{X}_{\infty }^{(N)}}}^{(N)}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_772"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$N\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta70_li_054">
<label>2.</label>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_773"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{\alpha }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a positive random vector satisfying <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_774"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V[\hat{\alpha }]=\hat{V}[\alpha ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_775"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[\hat{\alpha }]=\hat{\mathbb{E}}[\alpha ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <italic>η</italic> an independent uniform variable on <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_776"><alternatives>
<mml:math><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$[0,\pi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Because of the isotropy of <italic>Y</italic>, the vector <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_777"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{H_{Y}^{(N)}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> has all its components equal to <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_778"><alternatives>
<mml:math><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\frac{1}{\pi }\mathbb{E}[(U(Y)]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and the random set <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_779"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo largeop="false" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{X}=R_{\eta }({\bigoplus _{i=1}^{N}}\hat{\alpha }_{i}S_{\theta _{i}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> satisfies 
<disp-formula id="j_vmsta70_eq_129">
<alternatives>
<mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l}\displaystyle \mathbb{E}\big[U(\hat{X})\big]& \displaystyle =2{\sum \limits_{i=1}^{N}}\mathbb{E}[\hat{\alpha }_{i}]\\{} & \displaystyle =\mathbb{E}\big[U(Y)\big]\\{} & \displaystyle =\mathbb{E}\big[U(X)\big].\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
</list-item>
</list> 
 □</p></statement><statement id="j_vmsta70_stat_056"><label>Remark 7.</label>
<p>Firstly, note that the quantities <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_780"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{H_{Y}^{(N)}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_781"><alternatives>
<mml:math><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$V[{H_{Y}^{(N)}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are easily obtained from the mean and autocovariance of <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_782"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$H_{X}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by using property <xref rid="j_vmsta70_stat_021">4</xref>. The approximations <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_783"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{\mathbb{E}}[\alpha ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_784"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover><mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{V}[\alpha ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can be regarded as the characteristics of the central face length vector of an isotropic random regular zonotope <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_785"><alternatives>
<mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\hat{X}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, which has the same Feret diameter on the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_786"><alternatives>
<mml:math><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
<tex-math><![CDATA[$\theta _{i}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as an isotropized set of <italic>X</italic>. In particular, such a zonotope has the same mean perimeter as <italic>X</italic>.</p>
<p>Furthermore, if <italic>X</italic> is an <italic>N</italic>th random regular zonotope, then such quantities coincide with those of a face length vector of <italic>X</italic>. Consequently it is more interesting to use the <inline-formula id="j_vmsta70_ineq_787"><alternatives>
<mml:math><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>
<tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\infty }^{(N)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-isotropic approximation when <italic>X</italic> is assumed to be an <italic>N</italic>th random regular zonotope.</p></statement></p>
</sec>
</sec>
<sec id="j_vmsta70_s_016">
<label>5</label>
<title>Conclusions and prospects</title>
<p>In this paper, we proposed different approximations of a symmetric convex set as a zonotope. These approximations have been further generalized to random symmetric convex sets. We have shown that a random convex set can be approximated as precisely as we want as a random zonotope in terms of the Hausdorff distance. More specifically, for a random symmetric convex set <italic>X</italic>, the first- and second-order moments of the face length vector of its zonotope approximation can be computed from the first- and second-order moments of the Feret diameter process of <italic>X</italic>.</p>
<p>This work involves several perspectives. The first one would be to get higher moments of the central face length distribution and to generalize this work in higher dimension. One potential application of this work would be to describe the primary grain of the germ–grain model. Indeed, in a large class of such models, there exist estimators for the moments of the Feret diameter of the primary grain [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_025">25</xref>]. In particular, we prospect to apply this to the images of oxalate ammonium crystals modeled by the Boolean model (see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_025">25</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta70_ref_026">26</xref>]). However, we need to study the estimators involved by the zonotope approximation in those germ–grain models.</p>
</sec>
</body>
<back>
<ref-list id="j_vmsta70_reflist_001">
<title>References</title>
<ref id="j_vmsta70_ref_001">
<label>[1]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Ahmad</surname>, <given-names>O.S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Debayle</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Pinoli</surname>, <given-names>J.-C.</given-names></string-name>: <article-title>A geometric-based method for recognizing overlapping polygonal-shaped and semi-transparent particles in gray tone images</article-title>. <source>Pattern Recognit. Lett.</source> <volume>32</volume>(<issue>15</issue>), <fpage>2068</fpage>–<lpage>2079</lpage> (<year>2011</year>)</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_002">
<label>[2]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Ballani</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name>: <article-title>The surface pair correlation function for stationary boolean models</article-title>. <source>Adv. Appl. Probab.</source> <volume>39</volume>(<issue>1</issue>), <fpage>1</fpage>–<lpage>15</lpage> (<year>2007</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2307868">MR2307868</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1239/aap/1175266466" xlink:type="simple">10.1239/aap/1175266466</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_003">
<label>[3]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Bárány</surname>, <given-names>I.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Reitzner</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>: <article-title>On the variance of random polytopes</article-title>. <source>Adv. Math.</source> <volume>225</volume>(<issue>4</issue>), <fpage>1986</fpage>–<lpage>2001</lpage> (<year>2010</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2680197">MR2680197</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1016/j.aim.2010.04.012" xlink:type="simple">10.1016/j.aim.2010.04.012</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_004">
<label>[4]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Bronstein</surname>, <given-names>E.M.</given-names></string-name>: <article-title>Approximation of convex sets by polytopes</article-title>. <source>J. Math. Sci.</source> <volume>153</volume>(<issue>6</issue>), <fpage>727</fpage>–<lpage>762</lpage> (<year>2008</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2336506">MR2336506</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1007/s10958-008-9144-x" xlink:type="simple">10.1007/s10958-008-9144-x</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_005">
<label>[5]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Buwa</surname>, <given-names>V.V.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ranade</surname>, <given-names>V.V.</given-names></string-name>: <article-title>Dynamics of gas–liquid flow in a rectangular bubble column: Experiments and single/multi-group CFD simulations</article-title>. <source>Chem. Eng. Sci.</source> <volume>57</volume>(<issue>22</issue>), <fpage>4715</fpage>–<lpage>4736</lpage> (<year>2002</year>)</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_006">
<label>[6]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Calderon De Anda</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wang</surname>, <given-names>X.Z.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Roberts</surname>, <given-names>K.J.</given-names></string-name>: <article-title>Multi-scale segmentation image analysis for the in-process monitoring of particle shape with batch crystallisers</article-title>. <source>Chem. Eng. Sci.</source> <volume>60</volume>(<issue>4</issue>), <fpage>1053</fpage>–<lpage>1065</lpage> (<year>2005</year>)</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_007">
<label>[7]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Campi</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Haas</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Weil</surname>, <given-names>W.</given-names></string-name>: <article-title>Approximation of zonoids by zonotopes in fixed directions</article-title>. <source>Discrete Comput. Geom.</source> <volume>11</volume>(<issue>4</issue>), <fpage>419</fpage>–<lpage>431</lpage> (<year>1994</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1273226">MR1273226</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1007/BF02574016" xlink:type="simple">10.1007/BF02574016</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_008">
<label>[8]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Chiu</surname>, <given-names>S.N.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Stoyan</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kendall</surname>, <given-names>W.S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mecke</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>: <source>Stochastic Geometry and Its Applications</source>. <publisher-name>John Wiley &amp; Sons</publisher-name> (<year>2013</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3236788">MR3236788</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1002/9781118658222" xlink:type="simple">10.1002/9781118658222</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_009">
<label>[9]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Cox</surname>, <given-names>D.R.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Miller</surname>, <given-names>H.D.</given-names></string-name>: <source>The Theory of Stochastic Processes</source>, vol. <volume>134</volume>. <publisher-name>CRC Press</publisher-name> (<year>1977</year>)</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_010">
<label>[10]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Dafnis</surname>, <given-names>N.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Giannopoulos</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Tsolomitis</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>: <article-title>Asymptotic shape of a random polytope in a convex body</article-title>. <source>J. Funct. Anal.</source> <volume>257</volume>(<issue>9</issue>), <fpage>2820</fpage>–<lpage>2839</lpage> (<year>2009</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2559718">MR2559718</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1016/j.jfa.2009.06.027" xlink:type="simple">10.1016/j.jfa.2009.06.027</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_011">
<label>[11]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Eppstein</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>: <article-title>Zonohedra and zonotopes</article-title>. <source>Math. Educ. Res.</source> <volume>5</volume>, <fpage>15</fpage>–<lpage>21</lpage> (<year>1996</year>)</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_012">
<label>[12]</label><mixed-citation publication-type="other"> <string-name><surname>Galerne</surname>, <given-names>B.</given-names></string-name>: Modèles d’image aléatoires et synthèse de texture. PhD thesis, Ecole normale supérieure de Cachan – ENS Cachan (2010)</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_013">
<label>[13]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Gardner</surname>, <given-names>R.J.</given-names></string-name>: <source>Geometric Tomography,</source> vol. <volume>6</volume>. <publisher-name>Cambridge University Press, Cambridge</publisher-name> (<year>1995</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1356221">MR1356221</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_014">
<label>[14]</label><mixed-citation publication-type="chapter"> <string-name><surname>Glasauer</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Schneider</surname>, <given-names>R.</given-names></string-name>: <chapter-title>Asymptotic approximation of smooth convex bodies by polytopes</chapter-title>. In: <source>Forum Mathematicum</source>, vol. <volume>8</volume>, pp. <fpage>363</fpage>–<lpage>378</lpage> (<year>1996</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1387701">MR1387701</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1515/form.1996.8.363" xlink:type="simple">10.1515/form.1996.8.363</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_015">
<label>[15]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Gray</surname>, <given-names>R.M.</given-names></string-name>: <source>Toeplitz and Circulant Matrices: II</source>. <publisher-name>Information Systems Laboratory, Stanford Electronics Laboratories, Stanford University</publisher-name> (<year>1977</year>)</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_016">
<label>[16]</label><mixed-citation publication-type="other"> <string-name><surname>Heinrich</surname>, <given-names>L.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Molchanov</surname>, <given-names>I.S.</given-names></string-name>: Central limit theorem for a class of random measures associated with germ–grain models. Advances in Applied Probability, 283–314 (1999). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1724553">MR1724553</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1239/aap/1029955136" xlink:type="simple">10.1239/aap/1029955136</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_017">
<label>[17]</label><mixed-citation publication-type="other"> <string-name><surname>Hoffmann</surname>, <given-names>L.M.</given-names></string-name>: On weak stationarity and weak isotropy of processes of convex bodies and cylinders. Advances in Applied Probability, 864–882 (2007). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2381578">MR2381578</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_018">
<label>[18]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>McClure</surname>, <given-names>D.E.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Vitale</surname>, <given-names>R.A.</given-names></string-name>: <article-title>Polygonal approximation of plane convex bodies</article-title>. <source>J. Math. Anal. Appl.</source> <volume>51</volume>(<issue>2</issue>), <fpage>326</fpage>–<lpage>358</lpage> (<year>1975</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0385714">MR0385714</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_019">
<label>[19]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Michielsen</surname>, <given-names>K.</given-names></string-name>, <string-name><surname>De Raedt</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name>: <article-title>Integral-geometry morphological image analysis</article-title>. <source>Phys. Rep.</source> <volume>347</volume>(<issue>6</issue>), <fpage>461</fpage>–<lpage>538</lpage> (<year>2001</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1840716">MR1840716</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1016/S0370-1573(00)00106-X" xlink:type="simple">10.1016/S0370-1573(00)00106-X</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_020">
<label>[20]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Miles</surname>, <given-names>R.E.</given-names></string-name>: <article-title>Random polygons determined by random lines in a plane</article-title>. <source>Proc. Natl. Acad. Sci.</source> <volume>52</volume>(<issue>4</issue>), <fpage>901</fpage>–<lpage>907</lpage> (<year>1964</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=0168000">MR0168000</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_021">
<label>[21]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Molchanov</surname>, <given-names>I.S.</given-names></string-name>: <article-title>Statistics of the boolean model: From the estimation of means to the estimation of distributions</article-title>. <source>Adv. Appl. Probab.</source> <volume>27</volume>(<issue>1</issue>), <fpage>63</fpage>–<lpage>86</lpage> (<year>1995</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1315578">MR1315578</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.2307/1428096" xlink:type="simple">10.2307/1428096</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_022">
<label>[22]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Molchanov</surname>, <given-names>I.S.</given-names></string-name>: <source>Statistics of the Boolean Model for Practitioners and Mathematicians</source>. <publisher-name>Wiley, Chichester</publisher-name> (<year>1997</year>)</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_023">
<label>[23]</label><mixed-citation publication-type="other"> <string-name><surname>Molchanov</surname>, <given-names>I.S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Stoyan</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>: Asymptotic properties of estimators for parameters of the boolean model. Advances in Applied Probability, 301–323 (1994). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1272713">MR1272713</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.2307/1427437" xlink:type="simple">10.2307/1427437</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_024">
<label>[24]</label><mixed-citation publication-type="other"> <string-name><surname>Peyrega</surname>, <given-names>C.</given-names></string-name>: Prediction des proprietes acoustiques de materiaux fibreux heterogenes a partir de leur microstructure 3d. PhD thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris (2010)</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_025">
<label>[25]</label><mixed-citation publication-type="chapter"> <string-name><surname>Rahmani</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Pinoli</surname>, <given-names>J.-C.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Debayle</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>: <chapter-title>Characterization and estimation of the variations of a random convex set by its mean <italic>n</italic>-variogram: Application to the boolean model</chapter-title>. In: <source>International Conference on Geometric Science of Information</source>, pp. <fpage>296</fpage>–<lpage>308</lpage>, <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>2015</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3442211">MR3442211</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1007/978-3-319-25040-3_33" xlink:type="simple">10.1007/978-3-319-25040-3_33</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_026">
<label>[26]</label><mixed-citation publication-type="other"> <string-name><surname>Rahmani</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Pinoli</surname>, <given-names>J.-C.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Debayle</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>: Geometrical stochastic modeling and characterization of 2-d crystal population. In: 14th International Congress for Stereology and Image Analysis, 14th ICSIA FA06, Acta Stereologica (2015).</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_027">
<label>[27]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Schneider</surname>, <given-names>R.</given-names></string-name>: <source>Convex Bodies: The Brunn–Minkowski Theory,</source> vol. <volume>151</volume>. <publisher-name>Cambridge University Press</publisher-name> (<year>2013</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1216521">MR1216521</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1017/CBO9780511526282" xlink:type="simple">10.1017/CBO9780511526282</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_028">
<label>[28]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Sundararajan</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>: <source>The Discrete Fourier Transform: Theory, Algorithms and Applications</source>. <publisher-name>World Scientific</publisher-name> (<year>2001</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1867505">MR1867505</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1142/9789812810298" xlink:type="simple">10.1142/9789812810298</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_029">
<label>[29]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Torquato</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>: <source>Random Heterogeneous Materials: Microstructure and Macroscopic Properties</source>, vol. <volume>16</volume>. <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>2002</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1862782">MR1862782</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1007/978-1-4757-6355-3" xlink:type="simple">10.1007/978-1-4757-6355-3</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_030">
<label>[30]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Zafari</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Eerola</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Sampo</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kälviäinen</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Haario</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name>: <article-title>Segmentation of overlapping elliptical objects in silhouette images</article-title>. <source>IEEE Trans. Image Process.</source> <volume>24</volume>(<issue>12</issue>), <fpage>5942</fpage>–<lpage>5952</lpage> (<year>2015</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3423819">MR3423819</ext-link>. doi:<ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="10.1109/TIP.2015.2492828" xlink:type="simple">10.1109/TIP.2015.2492828</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_031">
<label>[31]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Zhang</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Qi</surname>, <given-names>L.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ma</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Cheng</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name>: <article-title>Morphological control of calcium oxalate dihydrate by a double-hydrophilic block copolymer</article-title>. <source>Chem. Mater.</source> <volume>14</volume>(<issue>6</issue>), <fpage>2450</fpage>–<lpage>2457</lpage> (<year>2002</year>)</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta70_ref_032">
<label>[32]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Zhang</surname>, <given-names>W.-H.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Jiang</surname>, <given-names>X.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Liu</surname>, <given-names>Y.-M.</given-names></string-name>: <article-title>A method for recognizing overlapping elliptical bubbles in bubble image</article-title>. <source>Pattern Recognit. Lett.</source> <volume>33</volume>(<issue>12</issue>), <fpage>1543</fpage>–<lpage>1548</lpage> (<year>2012</year>)</mixed-citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article>