欧式几何

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2021年02月16日 18:17
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锋芒毕露造句-

2021年2月16日发(作者:国定假)


欧式几何


VS


非欧几何



1


什么是欧式几何?



2.


欧式几何的来源?欧几里得



3


欧式几何公理有哪些?



4


欧式几何的缺陷——出现非欧几何



5


什么是非欧几何?



包括?罗巴切夫斯基(俄)———罗式几何



黎曼(德)————黎曼几何



6


三种几何的关系



欧式几何



欧几里得几何简称“欧


氏几何



。几何学


的一门分科。


公元



3


世纪,


古希腊


数学家欧几里德把人们公认的一些几何知 识作为定义和公理


,在此基础上研究


图形的性质,推导出一系列 定理,组成演绎体系,写出《几何原本


》,形成了


欧氏几何。在 其公理体系中,最重要的是平


行公理


,由于对这一公理的不同认


识,导致非


欧几何


的产生。按所讨论的 图形在平面上或空间中,分别称为“平


面几何”与“立体几何”。



亚历山大里亚的欧几里得(希腊文:Ευκλειδη


ς< /p>



,约公元前


330

年—



275


年),古希腊数学家 ,被称为“几何之父”。他活跃于托勒密一世(公


元前


323< /p>


年-前


283


年)时期的亚历山大里亚, 他最著名的著作《几何原本》


是欧洲数学的基础,提出五大公设,发展欧几里得几何,被 广泛的认为是历史


上最成功的教科书。欧几里得也写了一些关于透视、圆锥曲线、球面几 何学及


数论的作品


,


是几何学的奠基人



欧式几


何公理





欧式


几何 的


传统描


述是一个


公理系


统,通


过有限


的公理


来证明


所有的


“真命


题”






式几何的五条公


理是:





1


、任意 两


个点可以通过一


条直线连接。





2


、任意 线


段能无限延伸成


一条直线。





3


、给定 任


意线段,可以以


其一个端点作为圆


心 ,该线段作为


半径作一


个圆。





4


、所有 直


角都全等。



5

< br>、若两条直线都与第三条直线相交,并且在同一边的内角之和小于两个直


角,则这 两条直线在这一边必定相交。



导出命







五条公理称为平

< br>行公理,可以导出


下述命题:






过一个 不在直线


上的点,有且


仅有一条不与该


直线相交的直线






公理并


不像其


他公理


那么显然


。许多


几何学


家尝试


用其他


公理来


证明这


条公理


,但都没有成功



19



纪,通过构造非欧


几里德几何 ,说


明平行公


理是不


能被证明的



(若从上述公理体系


中去掉平行公理,则可 以


得到更一


般的几


何,即绝对几何








另一方面讲,欧

< br>式几何的五条公理


并不完备。例如


,该几何中的有


定理:


任意线段都是三


角形的一部分。他


用通常的方法进


行构造:以线段


为半径


,分别以线段的


两个端点为圆心作


圆,将两 个圆的


交点作为三角形


的第三


个顶点。 然而


,他的公理并不


保证这两个圆必


定 相交。



因此


,许多

< br>公理系


统的修订版本被


提出,其中有希尔


伯特公理系统。



非欧氏几何



非欧氏几何产生于非欧式空间,而非欧式空间可以理解成扭曲了的欧式空间,

< p>
可能它的坐标轴不再是直线,或者坐标轴之间并不



正交(即不成


90


度)



例子:欧式空间中的球面,对于在球面上爬行的蚂蚁来说就是非欧式空间的平

面,它们在爬行的过程中不会感觉到球面的弯曲。当然在这样的一个球面上,


欧式几 何也不再成立,譬如:三角形的内角和不再是


180


度,而球面 上两点之


间的最短距离也不再是两点之间的连线(因为这时两点之间的的线段根本经



过球面)



欧氏几何是平面,非欧几何是在一个不规则曲面上的



非欧几何学是一门大的数学分支,一般来讲


< br>,他有广义、狭义、通常意


义这三个方面的不同含义。所谓广义式泛指一切和欧几 里的几何学不同的几何


学,狭义的非欧几何只是指罗式几何来说的,至于通常意义的非欧 几何,就是


指罗式几何和黎曼几何这两种几何。





欧几里得的《几何原本》提出 了五条公设,长期以来,数学家们发现第五


公设和前四个公设比较起来,显得文字叙述冗 长,而且也不那么显而易见。





有些数学家还注意到欧几里得在《几何原本》一书中直到第二十九个命题


中才用到,而且以后再也没有使用。也就是说,在《几何原本》中可以不依靠


第 五公设而推出前二十八个命题。





因此,一些数学家提出,第五公设能不能不作为公设,而作为 定理?能不


能依靠前四个公设来证明第五公设?这就是几何发展史上最著名的,争论了长


达两千多年的关于“平行线理论”的讨论。





由于证明第五公设的问题始终 得不到解决,人们逐渐怀疑证明的路子走的


对不对?第五公设到底能不能证明?





到了十九世 纪二十年代,俄国喀山大学教授罗巴切夫斯基在证明第五公设


的过程中,他走了另一条路 子。他提出了一个和欧式平行公理相矛盾的命题


,


< p>
它来代替第五公设,然后与欧式几何的前四个公设结合成一个公理系统,展开

锋芒毕露造句-


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