Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Теорема ШтейнераТеорема Штейнера. Рассмотрим на проективной плоскости два пучка П(О1) и П(О2), причем О1 ≠ О2. Если существует проективное, но не перспективное отображение f: П(О1) → П(О2), тогда множество точек пересечения соответствующих друг другу прямых пучков образует овальную квадрику проходящую через точки О1 и О2. При этом касательная к квадрике в точке О1 является прообразом прямой (О1О2), а касательная в точке О2 является образом прямой (О1О2). Доказательство. Пусть f - проективное, но не перспективное отображение пучка в пучок f: П(О1) → П(О2). Обозначим: (О1О2)= т, т.к. f - не перспектива, то f (т) ≠ т и f -1 (т) ≠ т. Пусть: f (т)= т′ и f -1 (т)= п, т.о. прямые т, т′, п - попарно различны. f: п → т и f: т → т′ - две пары прямых есть, для задания отображения нужны три пары прямых. Возьмем ℓ П(О1) (ℓ ≠ т и ℓ ≠ п), пусть: f (ℓ)= ℓ′ О1 = п ∩ т, О2= т ∩ т′, Пусть п ∩ т′= О3, ℓ ∩ ℓ′=Е. Все прямые попарно различны, значит точки не лежат на одной прямой. В этом случае точки могут образовывать репер на проективной плоскости: R (О1 , О2, О3 , Е) Пусть Х произвольная точка на плоскости и ее координаты в этом репере. Обозначим: (О1 Х) = р, (О2 Х) = q, Е1= ℓ ∩ т′, Е2= п ∩ ℓ′, Х1= р ∩ т′, Х2= п ∩ q. По определению сложного отношения прямых пучка: для пучка П(О1) → (тп, ℓр)=(О2О3, Е1Х1), для П(О2) → (т′т, ℓ′q)=(О3О1, Е2Х2). Т.к. Е1 и Х1 – проекции точек Е и Х на (О2О3), тогда по теореме о проекциях: Х1 и в репере R (О2, О3 , Е1) → Х1 (О2О3, Е1Х1) = . Так как Е2 и Х2 – проекции Е и Х на (О1О3), тогда по теореме о проекциях: Х2 и в репере R (О1, О3 , Е1) → Х2 (О1О3, Е2Х2) = . Тогда (тп, ℓр)=(О2О3, Е1Х1)= , (т′т, ℓ′q)=(О3О1, Е2Х2)= . Если точка Х является точкой пересечения соответствующих прямых пучков, то есть f (р) = q, тогда в силу проективности отображения f: (тп, ℓр)=(т′т, ℓ′q) = х3 ² - х1 ∙ х2 = 0 – уравнение овальной квадрики, а значит точка Х принадлежит некоторой квадрике. Если точка Х не является точкой пересечения соответствующих прямых пучков (f (р)≠ q), тогда (тп, ℓр)≠(т′т, ℓ′q) ≠ х3 ² - х1 ∙ х2 ≠ 0, а значит, точка Х КВП. Если точка Х инцидентна прямым (О1О2), (О1О3) или (О2О3), то для принадлежности квадрике она должна совпадать или с О1 или с О2. Найдем касательную к квадрике в точке О1. Матрица квадрики Q = . Касательная: О1 Т ∙ Q ∙ Х =0. ∙ ∙ =0 ∙ =0 х2 = 0 – это уравнение координатной прямой (О1О3)= п. Аналогично находится касательная в точке О2 : х1 = 0 – это уравнение (О2О3)= т′. Т.о. при таком проективном отображении прообраз прямой (О1О2) является касательная в точке О1 образом прямой (О1О2) является касательная в точке О2. □ Обратная теорема. Пусть даны овальная квадрика и точки О1, О2 принадлежащие ей. Тогда для любой точки А КВП отображение f: П(О1) → П(О2), такое, что f: (АО1) → (АО2) - является проективным, но не перспективным отображением. Причем касательная к квадрике в точке О1 является прообразом прямой (О1О2), а касательная в точке О2 является образом прямой (О1О2). Замечание: Если отображение f – перспектива, то все точки пересечения соответствующих прямых (образов и прообразов) лежат на одной прямой – оси перспективы. Прямая соединяющая центры пучков отображается сама в себя. Таким образом, квадрика является вырожденной - парой совпавших прямых (ось перспективы и прямая (О1О2)). Вывод: Если дано проективное отображение f: П(О1) → П(О2), тогда множество точек пересечения соответствующих прямых пучков является КВП. Если f: П(О1) → П(О2), - не перспективное отображение, то КВП овальная. Если f: П(О1) → П(О2), - перспективное отображение, то КВП вырожденная.
|