На рис. 2 вы видите эту знаменитую теорему, примененную к треугольникам PQR, PўQўRў, у которых прямые, соединяющие соответствующие вершины, пересекаются в точке O. Теорема Дезарга почти очевидна, если два треугольника лежат в различных плоскостях; действительно, в этом случае точки

(7.55 Кб)

лежат в плоскости PQR, а также в плоскости PўQўRў; поэтому они все лежат на прямой PQRЧPўQўRў. Случай двух треугольников, лежащих в одной плоскости, сводится к предыдущему с помощью несколько более длинного рассуждения, использующего две новые точки на прямой, проходящей через O вне плоскости треугольников.

Основная теорема проективной геометрии. Проективное соответствие между двумя прямыми (т.е. между точками этих прямых) единственным образом определяется заданием трех точек на одной прямой и соответствующих трех на другой.

Основная теорема следует из аксиомы IX, если мы установим цепочку перспективных соответствий, связывающих две заданные триады коллинеарных точек. Если две триады точек располагаются на различных прямых, как на рис. 2, то достаточно двух перспективных соответствий. Если обе триады располагаются на одной и той же прямой, то необходимо третье перспективное соответствие, чтобы создать еще одну триаду, не лежащую на той же прямой.

Проективное соответствие между различными прямыми эквивалентно одному перспективному соответствию лишь когда точка, в которой эти прямые пересекаются, инвариантна.

Классификация проективных соответствий на прямой. Аксиома IX показывает, что проективное соответствие на одной прямой не может иметь более двух инвариантных точек; в противном случае оно вырождается в тождественное соответствие, которое сопоставляет с каждой точкой ее саму. Проективное соответствие называется «эллиптическим», «параболическим» или «гиперболическим» в зависимости от того, равно число инвариантных точек 0, 1 или 2. Если используются координаты, то инвариантные точки возникают как корни квадратных уравнений; таким образом, в комплексной геометрии эллиптические проективные соответствия не встречаются, но в действительной геометрии проективное соответствие

является эллиптическим.

Если при проективном соответствии некоторая точка X прямой переходит в точку Xў, а точка Xў переходит в X, то для любой другой точки Y, переходящей в Yў, Yў переходит в Y; такое соответствие, меняющее местами точки в любой паре переходящих друг в друга точек, называется инволюцией.

назад   дальше