กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 2 นาที

ทฤษฎีบันเดิล

เรขาคณิตคลาสสิก/เรขาคณิตอุบัติการณ์/ทฤษฎีบทเกี่ยวกับวงกลม

ในเรขาคณิตแบบยุคลิดทฤษฎีบทบันเดิลเป็นข้อความเกี่ยวกับวงกลมหกวงและจุดแปดจุดในระนาบยุคลิด ในเรขาคณิตแบบเหตุการณ์ ทั่วไป...

ทฤษฎีบันเดิล

ในเรขาคณิตแบบยุคลิดทฤษฎีบทบันเดิลเป็นข้อความเกี่ยวกับวงกลมหกวงและจุดแปดจุดในระนาบยุคลิด ในเรขาคณิตแบบเหตุการณ์ ทั่วไป มันเป็นคุณสมบัติที่คล้ายกันซึ่งระนาบโมเบียสอาจมีหรือไม่มีคุณสมบัตินี้ก็ได้ ตามทฤษฎีบทของคาห์น ระนาบโมเบียสแบบ "รูปไข่" เท่านั้นที่จะมีคุณสมบัตินี้ ดังนั้นจึงเป็นสิ่งที่เทียบเคียงได้กับทฤษฎีบทของเดซาร์กส์ สำหรับ ระนาบเชิงฉายสำหรับ ระนาบโมเบีย ส

คุณสมบัติของทฤษฎีบันเดิลคือ วงจรเส้นประสีแดงมีอยู่จริง

คำอธิบาย

ถ้าสำหรับจุดที่แตกต่างกันแปดจุดควอดรูเพิลห้าในหกควอดรูเพิลเป็นคอนไซเคิล (บรรจุอยู่ในวงจร) บนอย่างน้อยสี่วงจรควอดรูเพิลที่หกก็จะเป็นคอนไซเคิลเช่นกัน[ 1 ]

ทฤษฎีบทบันเดิลไม่ควรสับสนกับทฤษฎีบทของมิเกล (ถึงแม้ว่าจะสามารถอนุมานได้จากการกลับวงกลมบนแผนภาพของจุดมิเกลของรูปสี่เหลี่ยมสมบูรณ์ก็ตาม)

ระนาบโมเบียสรูปไข่ในปริภูมิยูคลิดจริง อาจพิจารณาได้ว่าเป็นเรขาคณิตของระนาบตัดของพื้นผิวรูปไข่ เช่น ทรงกลม หรือทรงรี หรือครึ่งทรงกลมที่ติดกับครึ่งทรงรีที่เหมาะสม หรือพื้นผิวที่มีสมการเป็นต้น หากพื้นผิวรูปไข่เป็นทรงกลม จะได้แบบจำลองปริภูมิของระนาบโมเบียสจริงแบบคลาสสิกซึ่งก็คือ "เรขาคณิตวงกลม" บนทรงกลม

คุณสมบัติที่สำคัญของระนาบโมเบียสรูปไข่คือการมีอยู่ของแบบจำลองพื้นที่ผ่านรูปไข่ รูปไข่ ใน ปริภูมิเชิงฉาย 3 มิติคือเซตของจุด ซึ่ง ก) ถูกตัดโดยเส้นตรงที่ 0, 1 หรือ 2 จุด และ ข) เส้นสัมผัสที่จุดใดๆ ครอบคลุมระนาบ (ระนาบสัมผัส) เรขาคณิตของรูปไข่ในปริภูมิเชิงฉาย 3 มิติคือระนาบโมเบียส เรียกว่าระนาบโมเบียสรูปไข่เซตของจุดในเรขาคณิตประกอบด้วยจุดของรูปไข่ และเส้นโค้ง ("วงจร") คือส่วนตัดระนาบของรูปไข่ การฉายภาพสเตอริโอกราฟิกที่เหมาะสมแสดงให้เห็นว่าสำหรับระนาบโมเบียสรูปไข่ใดๆ จะมีแบบจำลองระนาบอยู่[ 2 ]ในกรณีคลาสสิก แบบจำลองระนาบคือเรขาคณิตของวงกลมและเส้นตรง (โดยที่แต่ละเส้นตรงจะสมบูรณ์ด้วยจุดที่อนันต์) ทฤษฎีบทบันเดิลมีการตีความในระนาบและในปริภูมิ ในแบบจำลองระนาบ อาจมีเส้นตรงเข้ามาเกี่ยวข้อง การพิสูจน์ทฤษฎีบันเดิลนั้นดำเนินการภายในแบบจำลองเชิงพื้นที่

ทฤษฎีบท

ทฤษฎีบทบันเดิลใช้ได้ในระนาบโมเบียสรูปไข่ทุกระนาบ

การพิสูจน์เป็นผลมาจากการพิจารณาดังต่อไปนี้ ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วใช้ข้อเท็จจริงที่ว่าระนาบสามระนาบในปริภูมิเชิงฉายสามมิติตัดกันที่จุดเดียว:

  1. ระนาบที่บรรจุวัฏจักรตัดกันที่จุดหนึ่งดังนั้น จึงเป็นจุดตัดของเส้นตรง (ในอวกาศ! )
  2. ระนาบที่บรรจุวัฏจักรตัดกันที่จุดหนึ่งดังนั้นจุดตัดของเส้นตรงก็คือจุดเดียวกันด้วย

ผลลัพธ์ที่ได้คือ: ก) และ ข) ตัดกันที่จุดเดียวกัน ข้อความสุดท้ายหมายความว่า: ระนาบทั้งสองมีจุดร่วมกัน ระนาบที่เกี่ยวข้องมีจุดร่วมกัน พวกมันเป็นองค์ประกอบของกลุ่มระนาบ

เจฟฟ์ คาห์นได้ แสดงให้เห็นถึงความสำคัญของทฤษฎีบันเดิล

ทฤษฎีบทของคานห์

ระนาบโมเบียสเป็นรูปไข่ก็ต่อเมื่อเป็นไปตามทฤษฎีบันเดิล[ 3 ]

ทฤษฎีบันเดิลนั้นคล้ายคลึงกับทฤษฎีบทของเดซาร์กส์สำหรับระนาบเชิงโปรเจกทีฟ แต่ สำหรับ ระนาบโมเบียส จากทฤษฎีบทบันเดิลทำให้สามารถสรุปได้ว่า ก) ฟิลด์สกิว (วงแหวนการหาร) และ ข) ทรงรีมีอยู่จริง หากทฤษฎีบทที่เข้มงวดกว่าของมิเกลเป็นจริง ฟิลด์สกิวจะเป็นฟิลด์สลับที่ได้คู่ และทรงรีจะเป็นควอดริก

มีระนาบโมเบียสซึ่งไม่ใช่รูปไข่[ 4 ]

สำหรับระนาบLaguerre รูปไข่จะมีทฤษฎีบันเดิลที่มีความหมายคล้ายคลึงกัน[ 5 ]

แหล่งที่มา

  • ฮาร์ทมันน์, เอริช. เรขาคณิตวงกลมระนาบ: บทนำสู่ระนาบโมเบียส ระนาบลากูแอร์ และระนาบมินคอฟสกี (PDF; 891 kB) ภาควิชาคณิตศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีดาร์มสตัดท์
  • Kahn, Jeff. ระนาบผกผันที่สอดคล้องกับทฤษฎีบทบันเดิลวารสารทฤษฎีเชิงการจัดเรียง, ชุด A, เล่มที่ 29, ฉบับที่ 1, หน้า 1-19, กรกฎาคม 1980. doi:10.1016/0097-3165(80)90043-6

อ่านเพิ่มเติม

  • ดับเบิลยู. เบนซ์, Vorlesungen über Geometrie der Algebren , Springer (1973)
  • พี. เดมโบวสกี, เรขาคณิตจำกัด , สปริงเกอร์-เวอร์แลก (1968) ISBN 3-540-61786-8หน้า 256
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Bundle_theorem&oldid=1345450353 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ทฤษฎีบันเดิล

ในเรขาคณิตแบบยุคลิดทฤษฎีบทบันเดิลเป็นข้อความเกี่ยวกับวงกลมหกวงและจุดแปดจุดในระนาบยุคลิด ในเรขาคณิตแบบเหตุการณ์ ทั่วไป...

คำอธิบาย

ถ้าสำหรับจุดที่แตกต่างกันแปดจุดควอดรูเพิลห้าในหกควอดรูเพิลเป็นคอนไซเคิล (บรรจุอยู่ในวงจร) บนอย่างน้อยสี่วงจรควอดรูเพิลที่หกก็จะเป็นคอนไซเคิลเช่นกัน [ 1 ] เอ 1 , เอ 2 , เอ 3 , เอ 4 , บี 1 , บี 2 , บี 3 , บี 4 {\displaystyle...

ทฤษฎีบท

ทฤษฎีบทบันเดิลใช้ได้ในระนาบโมเบียสรูปไข่ทุกระนาบ

ทฤษฎีบทของคานห์

ระนาบโมเบียสเป็นรูปไข่ก็ต่อเมื่อเป็นไปตามทฤษฎีบันเดิล [ 3 ]