Проективная геометрия. Учебное пособие
.pdf
"ÀëòÔМИНИСТЕРСТВОрйскийльно ó÷ðîñóîñó ðñòОБРАЗОВАНИниФЕДЕРАЦИííííîûñøé ï þî ÈîîНАУКИðè÷òí ñêèéîíèÿРОССИЙСКОЙðóíèî òðñèòëüíîò" Ë.Â. Ëü î
ПРОЕКТИВНА ГЕОМЕТРИ
Ó÷ íî ïîñî è
2- и ни , ополн нно
Á ðí óë 2017
УДК 514.144(075) ББК 22.151.32я73
Л891
Львова, Л.В.
Проективная геометрия [Электронный ресурс] : учебное пособие / Л.В. Львова. – 2-е изд., доп. – Барнаул : АлтГПУ, 2017.
ISBN 978-5-88210-858-7
Рецензенты:
Родионов Е.Д., доктор физико-математических наук, профессор (Алтайский государственный университет);
Кизбикенов К.О., кандидат физико-математических наук, доцент (Алтайский государственный педагогический университет)
Учебное пособие написано в соответствии с государственными образовательными стандартами. Наряду с теоретическим материалом, изложение которого сопровождается многочисленными примерами решения задач, в пособие включен сборник задач.
____Электронное пособие содержит интерактивное оглавление, необходимые ссылки на теоремы, определения и т. п., ссылки на внешние документы – приложения.
Приложения можно открывать так же, как вложения, при этом происходит автоматический показ слайдов. Программа «Адобе Акробат» позволит установить необходимое время демонстрации каждого слайда.
Адресуется студентам, обучающимся по направлению «Математика и информатика».
Рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом АлтГПУ 26.01.2017 г.
Деривативное издание.
Текстовое (символьное) электронное издание.
Системные требования
1. ПК с процессором Pentium 133 или более мощным. 2. Операционная система Microsoft Windows (для работы с русским интерфейсом операционная система должна обеспечивать поддержку кириллицы). 3. Требования к оперативной памяти зависят от используемой операционной системы: для Windows – не менее 16 МБ.
© Алтайский государственный педагогический университет, 2017
Объём издания – 70 250 КБ.
Дата подписания к использованию: 27.04.17
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Алтайский государственный педагогический университет» (ФГБОУ ВО «АлтГПУ»)
ул. Молодежная, 55, г. Барнаул, 656031
Тел. (385-2) 36-82-71, факс (385-2) 24-18-72 е-mail: rector@altspu.ru, http://www.altspu.ru
В ни . Кр тк я историч ск я |
|
|
|
|
||||||||||||||||
ñïð ê |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ê ê |
|
|
|
|
||||
|
Âî í êíî íè ï î êòè íîé |
|
|
|
|
|
|
ì ò |
|
|||||||||||
ñêî î |
ì ò ì òèê Ïîíñ ë (1788 1867) |
í ì öêî |
|
|||||||||||||||||
ì òèê |
ôîí ò ó ò |
|
|
|
|
хотя н которыот льной |
||||||||||||||
ð ìû |
ûëè |
IV |
|
|
ð íüø : ò îð |
|
|
|
|
Àë |
|
|
||||||||
рийско о |
. . э.(1798т ор1867),м Дом трииП фрпп нцу ско о |
|||||||||||||||||||
|
ì |
÷ ñêîé |
|
ðèè ñ ÿ û þò ñ èì í ìè ôð íöó |
|
|||||||||||||||
|
|
"Тр кт получмт т мнытик |
|
(1593ñ 1662)îéñò . Òõ |
ôèê, Ïîíñóð"(1822)ë êñðí |
|
||||||||||||||
философотч тко пр л ни |
|
|
|
è íî |
|
|
ñ îéñò |
ôè óðû, |
|
|||||||||||
|
|
|
|
постро прони кти ныхêòè íîé îì òðèè н исимо |
||||||||||||||||
ôîí ò ó ò |
ð îò "Ã |
ì ðèÿ ï ëî íèé"(1847) ð ñ- |
||||||||||||||||||
смотрли ич лски м то ы. М иус |
ï ð û î èò ñèñò |
ó |
|
|||||||||||||||||
|
ì òð ÷ ñêèõ |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ì ì òèêè, |
пр понятийнил |
|
Плюккпро ктир ной ом трии н |
|
||||||||||||||||
|
Ì èóñ (1790 1868) |
|
|
|
|
(1801 1868), |
|
|
|
|
||||||||||
íîðî íöè ëüíû |
коор ин ты. Н кон ц, ит льянскийн м цки- |
|||||||||||||||||||
êòè |
|
|
õ |
|
|
. Плюкк р опр лил про ти ны |
|
|||||||||||||
ñë |
|
íèÿ |
|
|
, |
ì òðè÷ ñêîé |
|
|
|
ятилиêîîðïðîèí ò |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ч стным случ |
ïðî |
|
|||||||
ò ì òèê Ì.êîîðÏü ðèèí ò1898я ляющихся. о осно л |
íè |
|
|
|
|
|||||||||||||||
с про кт ной точки р ния. |
|
|
|
|
|
|
|
í ì ö |
|
|||||||||||
ê |
Ан лийск й |
ì ò ì òèê À. Êýëè (1821 1895) |
|
|||||||||||||||||
ì ò ì òèê Ô. Ê éí (1849 1925) ïîñ |
|
|
ñ îè èñ |
, |
||||||||||||||||
|
|
ло ы илитьуч нию |
|
|
|
|
|
îì òðèè |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
îñíî . Ïð ëî ííî èìè |
|
|
|
|
|
|
|
ïî - |
||||||||
титнойк н ы мой " рл н нской |
пром роопрр мм л нил кции, |
|||||||||||||||||||
îì òðèè. Èõ è è |
ïðî êòèñ îíîé |
|
|
|
|
|
1872êëè î ó |
|||||||||||||
ýëëèïòè÷ ñêóþ Ðèì |
|
|
|
èï |
îëè÷ ñêóþ Ëî |
|
÷ ñê |
|
||||||||||||
прочит нной Кл йномн шлиуни рсит т рш. рл н йнни |
(Ã ð- |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ì íèÿ) |
îïó ëèêî íí é ïî í íè ì "Ñð |
|
ò ëüíî |
|||||||||||||
ìóî îÍрксиомìí öêèéнотичйшихско омДтрич. Гильскихртомисслисслтрииоо соний"л .л |
|
ê |
|
|||||||||||||
ñèîì òèêó ïðî êòè íîé îì òðèè. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Русски |
|
|
|
Â. . Öèí ð (1836 1907)ïðî ë î |
|||||||||||
ïîñë î ò |
ì òÊ.Àì òèêè. Анпострор нияА.К. Вл со |
|
í ñëè îïð - |
|||||||||||||
1921) |
|
|
ысших поря ко , |
ñò ì |
èññë î ронникот ëтсткс ия |
|||||||||||
|
êë ìíî î í ÷íû |
|
|
|
|
(1848 |
||||||||||
ë ííûé |
|
|
|
ð |
èòè ò îðèè. Ò ê, Àí ð |
|||||||||||
ч ски с ойстпучко ,л |
нр йныхссм трèпро кти ничны ских с ч |
|
|
é, |
||||||||||||
прямыхи уч |
|
|
ñ î |
ñò êðó î ûõ ìíî |
|
|
ì òðè |
. |
||||||||
Âë ñî (1868 1922) |
îð ìû |
|
êòè íû |
|
||||||||||||
ì òè÷ ñêî |
í ÷ íè |
Ï ñê ëÿ. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Ñî |
òñêè |
|
|
А.Н. Колмо оро , П.К. Р ш |
|
||||||||||
èíð олюцииочки |
|
|
тополо и , |
í é ð ñì òðè þòñÿ |
|
îñ- |
||||||||||
ский, Н.А. Глм олт м тикир. пос ятили с ои р оты |
|
|
||||||||||||||
íî íîì î î íî íèþ ïð êòè íîé îì òðèè è |
ñî ëè |
|||||||||||||||
èññ |
ичны сист мы ксиом. В р от А. Н. |
|
|
|
ðî |
|||||||||||
|
|
|
ïðî ë ì |
ñíî íèÿ ïðî êòè í é |
îì |
|
|
|||||||||
си м уикится йст ит льных |
компл кс ых |
Колмопро кти ных |
||||||||||||||
|
 |
|
|
ð ìÿ ð èòèïðî êòèкти ной ксиомтрии |
||||||||||||
ð òð íñò . Ä |
ð òû Ï. Ê. Ð ø ñêî î |
(1940) ïîñ ÿ- |
||||||||||||||
щ ны и уч ниюр ниякс |
|
|
íîé îì òðèè í |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
êòè íîì òèêè |
|
. |
|
ð ìè ïî |
|||||||
и по пути пос ро ния простр нст н |
|
|||||||||||||||
трн хмлониирностоящопро кòи ным простр нст ом н пол м. |
|
ëÿ |
||||||||||||||
ïëîñкости. Н.А. Гл л л но ую сист му |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ãë 1 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
ЕКТИВНОЕ |
|
|
|
|
||
ÏÐÎСТРАНСТВО |
|
|
|
|
||||||
Ÿ 1. |
|
|
тр нст пропроктиктинонойо |
|
|
|
|
|||
|
|
|
Îïðîñкостил ни |
простр н |
|
|
||||
|
Îïð ë íè |
[1.1]. |
|
|
||||||
|
ñò îì |
|
í û òñÿ ìíî ñò î |
ýë ì í î , |
í û |
|
|
|||
|
ìûõ точк ми, прямыПро ктиплоскостяминым |
, |
ëÿ |
|
|
|||||
|
которых |
îï ë íû èìíû |
отнош ния с помо- |
|
|
|||||
|
ùüþ òð õ óïï |
ксиом: прин л ности, поря к |
|
|
||||||
|
и н пр ры ности. |
ïð |
. |
|
|
|
|
|||
|
I ðóïï |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ïðÿìI1 яК ко ыксиомыни ылèн лточкирностиличныA B, ñóù ñò ó ò |
||||||||||
|
|
a, прохо ящ я ч р точки A B. |
|
|
|
|
||||
|
I2. |
|
|
û íè ûëè |
точки A è |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Bточки, сущ ст у т н ол о ной прямой, прохо ящ й ч р
A è B.
ÑóùI3ст.прямой,Нуютк по. крой прямоййн й м римтритсяточки,н м н тр точ к.
îплоскостиíîéI Ч рим кпрохотсяхоны итмриíточкиоторнойAя плоскостьB C., .ë ùèÍ ê íîé
4
î |
íîé |
прямой,Чр |
òðèí îë A íîéB Cплоскости,н |
. |
í |
I5 |
|
||||
|
I6 |
Если точкчки остиA B прямой л т н |
скости |
||
α, òî ê ÿ |
прямой a ë èò í |
|
α. |
||
òî |
они им ют щ плпосêð éí é ì ðèìî þòíó о щую точку , |
||||
I7 |
|
α β |
|
A |
|
|
|
|
|
|
B. |
îI8 |
|
н нойСущплоñткостиу т.н м н ч тыр х точ к, н л щих |
|
ìîé,I9 |
Кстютиткпрямуюиясякиыоо щуюксиомнны прямытриточкутолькоточкипринточки,., рпрохоолсполон лностиплоскостьит онныщин. ин.тоольконойнойплосоня - |
прямкости,321Слпрохо.ÿèì. |
|
Ч рДСущотольконкплоскости(скрстясякиуютплосколькощихотяплоскостьоющиспннрыплоскостьлсимяк.прямыþющищуюпрямыимо.ютсяùн).у,прямыоннщуюйпрямимточкуóточкующипрохою.про. ит-- |
||||
щихохон7654ит.точПрям |
a |
|
|
A |
8 Òðè |
|
6 |
òî÷ê . |
|
II рупп ксиомы поря к .
II1. Ê êîñóùû ûñòни ыли три р личны точки A, B,
C прямой a, |
|
ó ò í ýòîé ïðÿì é a ò ê ÿ òî÷ê |
|||||||||||
D, чтоляптрп Aðó, B р ляр плярутC, D. Åñëè ï ð A, B |
|||||||||||||
ðличны . |
C, D, то с ч тыр точки A, B, C, D |
||||||||||||
II2 |
Åñëè ï ð A, B |
|
|
|
|
|
ï ðó C, D, òî |
B |
|||||
A ð ëÿ ò ï ðó C, D,ûëèï ð C, D ð ëÿ ò ï ðó A |
|||||||||||||
B. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
II3 |
Ê êî û û íè |
|
|
|
ч тыр р личны точки A, |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
èíñò í. |
- |
|
Bíûì, C,îDрпрямойомсостa, ил нихныр мо ляютутытьнныс п ры |
|
|
|||||||||||
ñëèIIï4.рыПусть ны н прямой a точки A, B, C, D, E; |
|
||||||||||||
|
C, D è C, E |
|
|
|
|
|
ï ðó A, E, òî ï ð D, |
||||||
|
ðó , |
|
|
A , BточкиC , D |
|
|
|
||||||
E í ð ëÿ ò ï ðó A, B. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ñëèIIï5.рыПусть ны н прямой a точки A, B, C, D, E; |
|
||||||||||||
|
C, D è C, E í ð ëÿþò ï ðó A, B, òî ï ð |
||||||||||||
D, E ò ê í ð ëÿ ò ï ðó A, B. |
|
|
|
||||||||||
II6. Пусть A, BïðîCêöèè,D |
|
|
н п ыры тсяч к прямой a: |
||||||||||
ï 0 îè0 иольную0 0 прямуюих |
|
Åñëè |
ê êî î ó î íî ö íòð í |
||||||||||
A , B |
C D |
|
òî ï ðûa . |
|
|
|
ï ðû A, B è C, D |
- |
|||||
ëÿþòðó |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ðóÇ ì ÷ íè. : ïðî êöè é |
|
0 |
|
0 |
0 0 |
ê ð ëÿþò |
|||||||
ìîé |
|
|
|
|
A |
|
|
|
A0 , ë ù é í ïðÿ |
||||
ð ñ ÷a0нияцпрямойнтр S н прямую a |
|
|
òî÷ê A ï - |
||||||||||
|
|
|
0 ñ |
|
|
ìîé |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
ïîðÿ ê . |
a. |
|
|
|
|
||||
1.СлД ст ияли ксиомныSA точки |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
ляютточкинк, |
|
|
|
,лсс ,прямойщихо л êëюшихномуññûр иттомукимют |
||||||
остойклльныссу,ом:р ля тнï òîû÷ |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
ðóêë |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
ðèí |
A |
B |
|
a |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
êë ññî |
|
|
ï ðó |
|
|
|
|
A, B; ï ð ò ÷ è í ûíûõ |
|||||
|
|
|
|
A, B7. Óê ííû |
|
|
- |
||||||
þò ÿ îòð ê ìè, îïð ëÿ ìûìè òî÷ ìè A, B: точки A B суть2 Кконцыыйки отро окои ,этихопр отрлякомых. точк ми
со 3р. Пустьит скон чно число точ к. A, B,
У лим и прямойP , A, B три (р личны ) точки прямой a.
íèÿ,точй кточк точку |
P |
î úÿîïðим точку |
A |
ïð |
||||||||
ñëø ñòî óþù |
|
a |
|
|
лится |
|
|
îê |
||||
|
|
í ÷ ìûé; ò ì ìûì |
|
|
|
|
||||||
|
î |
B |
P |AB ïîðÿ êля лю ых ух, отлич- |
|||||||||
íûõ îò |
|
|
||||||||||
P |
|
прямой a. Åñëè |
|
P |AB |
|
|
|
|
C |
|||
è ïîðÿ îê |
|
D, |
òî÷ê Dн пр рыш стностиу т òî÷ê E |
|||||||||
ø ñò óòòëüñò î ï ñòò èé |
|
, ñëè, ê |
îì òî î, |
E |
||||||||
ïð (Äîê |
P |CD |
|
P |AB |
|
|
., |
|
|
. |
|||
|
|
пслр ксиом, р1 3 смля. [1ï].)ð |
|
F |
|
|||||||
III ðóïï Fксиом, |
C E |
|
|
D |
|
|
||||||
|
|
|
Ä êèíê |
.) Пусть прямой уст |
|||||||
íî ëIIIí 1ïîðÿ. (Аксиомок точ |
P |AB |
|
a |
||||||||
личны от точки |
|
|
с точки |
a, îò- |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н; итсс о прклномуссши,сттолькооул т люющионоой- |
||
|
|
|
|
|
|
|
ìè:êë |
|
|||
|
|
|
|
|
|
îë |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
îитыссо |
|
|
|||||
|
|
|
|
ðêë |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
îéñò |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.óñòû;ò |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
спринр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ï |
|
|
|
|
|
|
|
|
2)1)иующимиîкоуксяктороклянныхяосстрточкточкклстмяностс,уух |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
точкмусл 3 |
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ò |
ëè î |
ï ð îì êë |
|
|
èì òñÿ òî÷ê , |
которс м я- |
|||||
ðîì êë ññ ñóùñ ìè |
|
|
òî÷ê , |
ïð ø ñò óþù ÿ |
|||||||
личным от н òî÷ê ì òî î |
|
( òîðî î) êë ññ . |
|
||||||||
ñë ó ò |
|
льными о точк ми, ли о о то |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
||
íêûìèÎïð ëыотноштсяпрямыми,нияноè стпомощью[1ëÿ.2]î .элкоторыхÏðîм трнтоêòèхопр, руппнîéûëплоскостьюксиом:нымых точим-
сиомы прин л ности I1−2, I3, I9; ксиомы ïîðÿ ê
II− II ; ксиом н пр ры ности III
Ÿ21. Ðêè6 рксширпромосширктиннлинноноя плоскостьопрострпрострêòè íîé1.íñòíñòплоскости
1. Р сшир нн я плоскость
íмоплоскоéÐíточкойíñ ñîтимотримть,прямойтнклипучокпролупниплоскостьр.ллНльныхо. Кммно й стпрямых,яíопрямñî ñòÿèëè,`í
точик,откть,ои ычных,оплоскостистр ннуюи прямуюу точку`м. осконсно,. норитьль÷тоятиткокихр нить,со .стВмонныхтлитоно-
9
