Проективная геометрия. Учебное пособие
.pdf
кости я ля тся про кти ноффинным .
ð î2 .íèé,ÑóùÏðð îî ñòíèÿûóþòо муюния поруппойî èÿ î ïîð óþòîïðèÿоруппу.р о ни м- |
|||||||||
|
◦ |
|
|
|
|
|
|
|
|
1) ïð3 .î |
|
п про оия,р отоо рния порющиоо ияточкнияточкуõ |
: |
||||||
|
◦ |
|
|
|
|
|
|
|
|
êó |
|
|
|
|
точкупр о; р2)о ниíèÿ |
ïîI оточия, |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
îòîIр точкующиJ точку |
J |
|
|
|
|||||
но сВыойст ум формулыI |
точку J точкупооJèÿ. Ñî ëI.ñ |
||||||||
ть формул1◦ìè:ñÿêî |
|
|
ìî íî |
- |
|||||
|
|
|
|
ρx10 = a11x1 + a12x2 + a13x , |
|
|
|||
|
|
|
|
ρx20 |
= a21x1 + a22x2 + a23x , |
(23.1) |
|||
|
|
|
|
ρx30 |
= |
|
a33x , |
|
|
|
1. |
Пусть прнопор и и по .о ия |
|
|
|||||
|
|
= a33(a11a22 − a12a21) 6= 0 |
|
|
|||||
è òî÷ ê |
|
|
|
f îñò ëÿ ò ê óþ |
|||||
êèÀí ëî è÷íîI J |
|
íîé. Ïî ñò èì êîîð èí òû òî÷- |
|||||||
|
I |
|
î ð I0 = I ур н ния (23.1). Получим: |
|
|||||
|
|
|
|
|
точки |
|
|
|
|
|
|
|
|
ρiëÿ= a11i + a12, ρ = a21i + a22. |
|
||||
|
|
|
|
|
|
J è |
î ð J0 |
= J получим: |
|
È |
ýòèõ |
|
ì |
, ρ = −a21i + a22. |
|
||||
|
|
|
ð −íñòρi = í−aé11i + a12 |
|
|||||
По ст им соотношa =íèÿa (23, .2)a =óð−aí .íèÿ (23.1): (23.2)
11 22 12 21
ρx10 |
= a11x1 − a21x2 + a13x3, |
|
||
ρx20 |
= a21x1 + a11x2 + a23x3, |
(23.3) |
||
ρx30 |
= |
121 |
a33x3. |
|
формулП й мм:к н о норо ным про кти ным коор ин т м по
|
|
|
|
|
|
|
x1 |
|
|
|
|
|
x2 |
0 |
|
|
x10 |
|
0 |
|
|
x20 |
|
||||||||
|
|
|
|
x = |
|
|
|
, y = |
|
|
, x = |
|
|
, y |
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
è î î í ÷èì: |
|
x |
|
|
|
|
|
x3 |
|
|
|
|
x30 |
|
|
|
|
x30 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
a11 |
|
|
|
a21 |
|
|
|
a13 |
|
|
|
|
|
a23 |
|
|||||||||||
|
формулы |
|
|
|
|
|
.3) ïðèìóò è |
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
= a33 . |
|
||||||||||||||||||||||
Òî |
|
|
a = a33 , b = a33 , x0 |
= a33 |
, y0 |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
(23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
x0 |
= ax − by + x0, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
y0 |
= bx + ay + y0, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(23.4) |
||||||||||||
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
 = aì î+ îb í>÷ 0íè. : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
íèÿ: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
То получимcos ϕóð= √í |
2 |
|
|
2, |
sin ϕ = |
|
√ |
|
2 |
2. |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
+ b |
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
+ b |
|
|||||||
|
|
|
|
0 |
|
= k(x cos ϕ − y sin ϕ) + x0, |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
x0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
y |
= k(x sin ϕ + y cos ϕ) + y0, |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
которып р2.отоАно √ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ïî î èÿ,èÿ |
||||
k = |
|
a |
+ b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
îòîло иично,.ð .ñòíûþòр ссмточкуформулытри я пр о р о ния |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
рость |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I точку J |
|
точку J ò ÷êó |
||||||||||||||
I, í é ì óð í íèÿ: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
x0 |
|
= k(x cos ϕ + y sin ϕ) + x0, |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
y0 |
|
= k(x sin ϕ122− y cos ϕ) + y0, |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
î Òñíîííèÿêèìé, ïîkî=îð èÿaîì,2 +îðîb2. оторои . стны формулы руппуïð î ð -
' $
íîìêëèятьтрии,î омслитрияк чполучт тсясопрякли è îéïðîнныхплоскостиêòè íîé про ктич стную пло костьпр о р олютом,ний состоящим и прямой√ ï ðуппымнимоточ к
&ñïîïðî2.îÎïðÍèéктикоторы. ëíîéí точкипонятия[23.3]. Прямыр ниякли о ой ом трии%
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ит солютн, рмоничслий точкпрямойскиуихмпнр сы |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
ë лярными |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
èêó |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
í |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ðïðèí |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a b |
|
|
|
|
|
|
точниятькïí |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ï ðó Aсолютных= a ∩ `, Bòî÷= êb ∩ ` |
ðÿ ê , |
` è |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
ð ëÿ ò |
|
|
||||||
|
|
ùëþÿÎïðя осолютнуюльнë íèя линияпрямую[23.4]. IÎêðóòîðî,J, î. ïностью. (IJ ABíï) =ðû−ñ 1ê.òñÿþ- |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
` |
ñîлютных точк х I, |
|
|
|
|
ðîJ.Моных пронопоккти ныхть,чтокорур инн тних имокрут иностистныйно ино |
:- |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Òî÷ê (x − x0)2 + (y − y0)2 = r2.
ëî O(x0, y0) í û òñÿ ц нтром окру ности, чис- r р иусом окру ности123.
êè Îïð ë íè [23.5]. Р сстояни м |AB| îò òî÷
þùAй оц точкинтр B н ы тся р иус окру ности, им -
 ò êîì ñëó÷A и ,прохосли ящ й ч р точку B.
|
|
|
|
|
A(x1, y1), B(x2, y2), òî |
|||||||
(Имихрплоскости.Îïðняющстня формул|ëAB| = q |
|
|
|
|
. |
|
|
|
||||
(x2 − x1) |
|
+ (y2 |
− y1) |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
íðíèсстояниы !)тся[23.6]мпр. Ä è íè ìо ур люо ымини поумяклоèточкя,о соой |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
И формул |
|
|
íèé ïî î èÿ ï ð î î è òîðî |
î |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
ñëó÷: î è íèÿ |
k = 1 |
и формулы |
||||||
и нияро н й имм, чтоютпр ои р |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
x0 |
= x cos ϕ − εy sin ϕ + x0, |
|
|
|
|
||||
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y = x sin ϕ + εy cos ϕ + y0, |
|
|
|
|
|||||||
|
|
ε = +1 èëè −1. (И стны формулы!) |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
124 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Р л 1. ПРОЕКТИВНОЕ |
|
|
|||||||||||||
ПРОСТРАНСТВО |
|
|
|||||||||||||
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
тр нст пропроктиктинонойо |
|
|
||||
|
|
Îïðîñкостил ни |
|
|
ïðî êòè íî î - |
||||||||||
Опир ясь н ксиомы |
|
|
|||||||||||||
ñòð íñò , |
|
|
|
|
|
|
нойрыщиплоскостьлсрлпрямойк.ющиющищуюпрямыитностихотяпо..сясянкр,прямыныйнйоимточкунуйющимпрохоточкур протри.оит- |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ñî |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ÿпрямуюсякиплоскостьуютощилькон хотянплоскостьоскрпринопн |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
îê òü:ñòè |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
ë |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
í |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ð |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
онтолько |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
ÂñÿêÑóù |
|
|
|
a |
|
|
|
|
A |
||||
|
× |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
точки,охон54321ит.è |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ùèõ òî÷ ê |
|
|
|
|
|
|
|
прямы ). |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
н, л щитольточкщющяни,о н нойпрями я,этихпрохопрямыпрямых,ящ, я точточрсу |
|||||||
|
|
|
ò î(ñêð |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
ïðèí |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
щк ,ст6н уЕсли |
|
|
a b |
|
|
|
|
A |
|
||||||
точку |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
7. СущA пструс тк ющ |
|
нпрямы126л щa яb.н нной прямой. |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
òî÷ê , |
|
|
|
|
|
í |
|
|
ñòè.9. Ñóù ñò ó ò ïðÿì ÿ, |
|
|
|
щ я нной плоско- |
|||||||
он прин0 Еслил точкит прямойA прин нрл с читнияплоскплоскости,тямкостαé β, òî |
|||||||||||
|
ч рст уютннуюпомпрямуюньш й м р три |
|
ïðîè.- |
||||||||
хо 12ящиСущ |
|
|
|
|
|
|
|
α β |
|||
|
. Вм стскрпрямойщиющи ся a. |
к м ньшя и й котомр- |
|||||||||
|
|
рнок т прямую |
|
|
|
|
|
||||
рыхтри п роп |
|
|
a сущ прямыстуют,по |
|
|
||||||
2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
о ютщуюо прямточкщуюó.точкую. . |
||
|
ДП сширямплоскостия плоскостьнн яс плоскость. сим ютим |
|
|
||||||||
|
Òðè |
a |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1543.Ð |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
ð ñøèð ííî |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
простр нст о |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Äîê òü, ÷òî |
р сшир нном простр нст им ют м сто |
||||||||||
ïð ëî íèÿ: |
|
|
|
|
è |
|
им ют о щую прямую. |
||||
|
Ч р точкуплоскости |
α |
β |
||||||||
|
76 Всяки |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
A н прохо ящую ч р н |
|
þ |
||||||
|
198 ЕПрямитлио нточксякиточкискостьлькоо нс пл |
скостьмют.о щую точку. |
|||||||||
a прохо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ñÿêð |
A |
|
B прямой a л т плоскости |
|||||||
|
трипрям |
чкийл ит плоскости |
α |
. |
|||||||
α, то20и.прямой,Ч |
|
|
|
a |
|
|
|
|
|||
î íîé |
|
прохо ит о 127нплоскостьA, B è C., í ë ùè í |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
чточкр2122..оЕслиТрину прямую,р личныскрпрплоскостищис к ющиютсяαñÿ, îβ íîéè γ, ин толькпрохòî÷êоящиной
|
|
прямыпро н- |
||
стиприно нул иттолькa íèb î онойну прямую,них,то чпðпрямыс нк ющуюмои но |
A |
|||
|
ВсякнЧ щуюрл щитолькоияяточкуплоскостьсякипрямын. о плоскостьнойпсо,рлнпср кямойитщиющи.хотяпо. сякроынойпрямыйнííîéнуплоскости,мточкурпрохотри.- |
|||
aточки,им ютbî6543. íÊî |
|
|
|
|
7 |
Сущ ст уют точки, |
í |
ïðÿ |
|
ìîé.8 |
ë ùè í |
|
|
|
29.. Ñóù ñò ó ò ïðÿì ÿ, |
н л щ я нной плоско- |
|||
кости. |
Про кти ны коор ин ты точки |
|
|
|
3. |
|
|
||
|
í |
|
|
,A2 |
|
` í ïðî êòè íûé ð ï ð R = {A1 |
|||
30. Н прямой` н про кти ный р п р R = {A1 |
,A2 |
|||
E}. Построить точки A(2, 3), B(−2, 3), C(1, −1), D(1 4)
F (5, −3), K(−4, 1), L(−3, 1), M(2, 5), P (3, −2), H(−1 3)
T (231, −.1)Н. прямой
E}. Построить точки A(1, 2)128,B(−3, 2), C(−1, 1), D(2, 1),
F (2, −1)îé, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Kñò(2ÿ ,í−ñî3) ñòL(5,ííîé−3), Mточку:(1, 4), )N(3, −1), P (5, 2), T (3, −4), ñ÷è- |
||||||||||||||||
E} è ê ðòî ñèñò ì êîîð èí ò {O,~a}. |
Ïîë ÿ, |
÷òî: |
||||||||||||||
|
|
32. Вы р н прямой |
A1(1, 0), ) A2 |
(0 1). |
|
|
|
|
||||||||
ис ы точки |
|
|
|
` прои ольно р личны |
||||||||||||
|
í |
|
построить точки: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
A1 |
(1, 0) A2(0, 1) счит я точку E н со - |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A(1, 2), B(−3, 2), C(−1, 1) |
|||||||
D(1, 4) F (3, −4) G(4, −1), K(−2, 3), L(−5, 2), M(5, 1), |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
, |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
H(−331,.3)Í Sпрямой(4, 3) T (2, 1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
í ñî ñò ` íí ÿïð êòè íûé ð ï ð R = {A1, A2, |
||||||||||||
−−→ |
A1 |
|
|
|
|
` |
|
A2 = O |
|
~a = |
||||||
OE |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
−−→ |
A2 |
|
|
|
точк прямой `, A1 = O è ~a = |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
OE; ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
−−→ |
íE éòè |
|
|
|
|
`, A1 = O è ~a = |
||||||||||
|
к кооррто уин тыр ин ту точки |
M(x , x ) |
, ñëè |
|||||||||||||
OA2, |
|
|
|
1 |
2 |
|||||||||||
x1 |
, |
x2 |
|
|
|
|
í ñî îðñò è òû. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
34. Точкпро кти ны |
|
èíûя точкотр прямойк |
|
. Í é |
||||||||||
òè ïðî êòè íûE(1 1) |
|
|
` |
|||||||||||||
|
|
ñ ð í |
|
|
|
|
|
|
||||||||
ï ð |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A1A2 ð - |
||||||
|
|
|
|
прямой, , |
E} |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
35R. Í= {A1 |
A2 |
|
ïðî êòè íûé ð ï ð R = {A1, A2, |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
` |
|
|||||||||
) (2, 1), ) (−2, 1), ) (1, 3), )(−1, 3), ) (1, 4), |
|
(3ñòíî,, 2) |
||||||||||||||
Eòè},проприотношкэтоминынииE í ñî ñ |
ннточкия точк прямой `. Н й- |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M, ëÿù é îòð îê |
|||||||
|
|
36. |
Н прямой λ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
A1A2 |
|
|
|
ð ï ð R = {A1 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
ÿ ëÿ` òñÿ |
A2, |
||||||||||
E} |
, ïðè ý îì |
E |
|
|
ñ ð èíîé îòð ê |
A1A2 |
|
|
|
|
||||||
коорн инсо тыст нн яст |
|
ойточки прямой |
|
|
|
. Í éòè |
||||||||||
|
|
37. Í |
|
|
|
|
|
`. |
|
|
|
|
|
|||
нич ую точку |
` |
ðû |
A1, A2. Построить и- |
|||||||||||||
÷òî |
|
|
E ðòî÷êï R = {A1, A2, E}, |
|
ñëè |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
P∞ èì ò êîîð èí òû: (−1, 2) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
(3, 4), è) (−3, 2), ê) (2, 5)129. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
