Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
геометрія.docx
Скачиваний:
1
Добавлен:
13.09.2019
Размер:
674.41 Кб
Скачать

11. Проективний простір. Принцип двоїстості. Т. Дезарга

О.: Нехай Р – мн елементів довільної природи. Мн Р наз проективним простором, якщо існує таке відображення П: V|{ } Р, що задовольняє умови: 1) П – сюрєкція 2) П(х)=П(у) х= у , 0. 2 осн моделі:

1. Модель пучка. Зафіксуємо на Евкл пл. т. О-центр пучка і співставимо кожному ненульовому вектору пл. пряму, що прох через т.О // цьому вектору. Одержимо пучок прямих ­Е, який задов озн проект простору розмірності 1(кожна пр має напрямний вектор) 2.Модель розширеної прямої. Зафікс на евкл пл. пряму d, т. .Визначимо проект пр з пучком з центром в т.О.Співставимо прямим пучка їх точки перетину з d.Поставимо прямій пучка у відпов невласну т. і доповнемо цією т. пр d. .Принц двоїстості. Розгл т.А(а123)і т.В(в123).

–відношення інцедентності.1 малий принцип: якщо в твердженні про точки,пр і їх інцедентність на проект пл. поміняти місцями слова т. та пр. то одержимо твердж. вихідному твердж. Прикл.:на проект пл. безліч т. – на проект пл. безліч пр. 2. Великий: в твердж. про інцидент. точок,прямих і пл., слово т. можна замінити на пл. і навпаки.Прикл.: якщо пр пл. то вона перет її в 1 т. – через т. і пр. поза нею проходить єдина пл..

О: тривершин. наз фігура,що склад з 3-х т. загального положення і 3-х пр., які їх попарно сполуч. Знайдемо двоїсту фігуру до 3-вершинника. 3-вершинник двоїстий сам собі за малим принципом 2. інколи двоїсту фігуру на до 3-вер наз 3-сторонником. дана фігура: точок 3, прямих 3, через кожні 2 точки проходить 1 пряма, 2 пр перетинаються в 1 т. ДВОЇСТА ФІГУРА: прямих 3, точок 3, через 2 пр проходить 1 т, 2 т перет в 1 пр.

Т. Дезарга: якщо пр.,що сполуч відпов вершини 2-х триверш. в 1т., то прямі, які містять відповідні сторони тривірш, перетинаються в точках, які лежать на 1 пр. ДОВ: нехай А,В,С і А/// - тривершинник, А і А/ , В і В/, С і С/ відповідні. Нехай виконується умова теореми. Т. О є АА/ , О є ВВ/, О є СС/. Розглянемо т. А, А/ , О – колінеарні, породжуються П(а)=А, П(а/)=А/ . П(0)=0, вектори а не = а/, отже, вони утворюють базис векторного простору. Тоді 0=л1а+л2а/. (1) аналогічно 0=м1в+м2В/,(2) 0=v1c+v2c/.(3)

(1)-(2), (2)-(3), (3)-(1) . л1а+л2а/- м1в+м2В/=0, м1в+м2В/- v1c+v2c/=0, v1c+v2c/- л1а+л2а/=0. л1а- м1в= м2В/- л1а=р, м1в- v1c= v2c/- м2В/=n, v1c- л1а= л2а/- v2c/=m. П(р)=Р, П(n)=N, П(m)=М. р+ n+ m=0. (біля всіх 0 вектори стоять). А отже, всі точки М, N, Р лежать на 1 прямій, що й треба було довести.

12. Група проективних перетворень площини. Аналітичний запис

О: проективним пертворенням ф наз таку відповідність між точками проективних просторів, при якому 4 т. 1 пр переходять у 4 т. іншої прямої і при цьому зберігається складне відношення 4 т. якщо при цьому відобр точки що леж на 1 пр.

Т: - репери на проект пл. тоді єдине проект перетв пл.,т.що Дов: Існування: співставимо кожній т.М(х123)R т.M’(x1,x2,x3)R і познач -перетворення. Покажемо що задов умові теореми. R з коорд (1,0,0);(0,1,0);(0,0,1);(1,1,1).Образами цих т. будуть т. з коорд.. але в R’. Єдиність: припуст що -проект перетв пл. які задов умові теореми . Розгл пр А1А2 і нех Е31А2 А3Е тоді за умовою ,

де Розгл т.М на пр А1А2 і позначемо .За означ зберігає відношення 4-ох точок:

.Розгл випадок т.М міститься поза коорд прими.Через т.М проведемо пр яка перетне коорд вісі в точках P,Q,R-лежать на коорд вісях

. Якщо ж одержимо

Отже

т.М пл., отже Доведено

Щоб одержати ф-ли аналіт задання скорист попер теоремою тоді аналог до випадків рухів і афінних перетв пл. одержимо:

.В матричному вигляді: ,де

А-матриця переходу, - коеф пропорційності.

Познач - м-ну всіх проект перетвор пл.. Задамо на Ф композицію перетворень і покажемо що побудована алгебра є групою: 1. композиція перетворень є асоціативною операцією, отже і проект перетворень теж 2. тотожнє перетворення є проект і відіграє роль нейтрального елемента. 3. перетворення обернене до проективного є проективним. 4. композиція проект перетв є проект перетворенням так як при виконанні 2-ох проект перетв послідовно не зміниться а ні належність точок до пр а ні їх складне відношення. Таким чином маємо групу проект перетв пл.