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平行公設

平行公設(英語:Parallel postulate),也稱為歐幾里得第五公設,因是《幾何原本》五條公設的第五條而得名。這是歐幾里得幾何一條與別不同的公理,比前四條複雜。公設是說:

如果α和β的內角和小於180°,則兩直線不斷延伸,在這一側相交。

如果一條線段與兩條直線相交,在某一側的內角和小於兩直角和,那麼這兩條直線在不斷延伸後,會在內角和小於兩直角和的一側相交。

假定所有歐幾里得公設(當中包括平行公設)都成立的幾何称为歐幾里得幾何。假定平行公設不成立的稱為非歐幾里得幾何。不依賴於平行公設的幾何,也就是只假設前四條公設的,稱為仿射幾何[1] 这只是一个与平行线的性质有关的公设。欧几里得已在《几何原本》第I卷定义第23条中定义过平行线了。[2]

歐幾里得幾何的有些性質與平行公設等價,也就是假設平行公設成立,可推導出這些性質,反过来假設這些性質的一項為公理,也可以推導出平行公設。其中最重要的一項,也是最常作為公理代替平行公設的,要算是蘇格蘭數學家约翰·普莱费尔提出的普莱费尔公理

給定一條直線,通過此直線外的任何一點,有且只有一條直線與之平行。

这里有个问题要提出来,即在证明第五公设时,平面是不加定义,如果平面作如下定义:满足第五公设的面定义为平面。这实际上可用公理法对平面作定义。如果有这定义,第五公设是自明的。这才符合直观。

歷史 编辑

很多人嘗試用前四條公設證明平行公設都不成功,反而創造了違反平行公設的雙曲幾何。最後由意大利數學家貝爾特拉米(Eugenio Beltrami)證明了平行公設獨立於前四條公設。

等價命題 编辑

很多命題看似與平行線無關,實則與平行公設等價。有些性質看似很明顯,因而被一些聲稱證明了平行公設的人不經意用到了。這裡是一些命題:

  1. 三角形內角和為兩直角。
  2. 所有三角形的內角和都相等。
  3. 存在一對相似但不全等的三角形。
  4. 所有三角形都有外接圓。
  5. 四邊形三個內角是直角,那麼第四個內角也是直角。
  6. 存在一對等距的直線。
  7. 若兩條直線都平行於第三條,那麼這兩條直線也平行。

参考文献 编辑

  1. ^ non-Euclidean geometries (页面存档备份,存于互联网档案馆), by Dr. Katrina Piatek-Jimenez (页面存档备份,存于互联网档案馆
  2. ^ Euclid's Elements, Book I, Definition 23. [2017-09-19]. (原始内容于2017-07-07). 

平行公設, 英語, parallel, postulate, 也稱為歐幾里得第五公設, 因是, 幾何原本, 五條公設的第五條而得名, 這是歐幾里得幾何一條與別不同的公理, 比前四條複雜, 公設是說, 如果α和β的內角和小於180, 則兩直線不斷延伸, 在這一側相交, 如果一條線段與兩條直線相交, 在某一側的內角和小於兩直角和, 那麼這兩條直線在不斷延伸後, 會在內角和小於兩直角和的一側相交, 假定所有歐幾里得公設, 當中包括, 都成立的幾何称为歐幾里得幾何, 假定不成立的稱為非歐幾里得幾何, 不依賴於的幾何, 也就. 平行公設 英語 Parallel postulate 也稱為歐幾里得第五公設 因是 幾何原本 五條公設的第五條而得名 這是歐幾里得幾何一條與別不同的公理 比前四條複雜 公設是說 如果a和b的內角和小於180 則兩直線不斷延伸 在這一側相交 如果一條線段與兩條直線相交 在某一側的內角和小於兩直角和 那麼這兩條直線在不斷延伸後 會在內角和小於兩直角和的一側相交 假定所有歐幾里得公設 當中包括平行公設 都成立的幾何称为歐幾里得幾何 假定平行公設不成立的稱為非歐幾里得幾何 不依賴於平行公設的幾何 也就是只假設前四條公設的 稱為仿射幾何 1 这只是一个与平行线的性质有关的公设 欧几里得已在 几何原本 第I卷定义第23条中定义过平行线了 2 歐幾里得幾何的有些性質與平行公設等價 也就是假設平行公設成立 可推導出這些性質 反过来假設這些性質的一項為公理 也可以推導出平行公設 其中最重要的一項 也是最常作為公理代替平行公設的 要算是蘇格蘭數學家约翰 普莱费尔提出的普莱费尔公理 給定一條直線 通過此直線外的任何一點 有且只有一條直線與之平行 这里有个问题要提出来 即在证明第五公设时 平面是不加定义 如果平面作如下定义 满足第五公设的面定义为平面 这实际上可用公理法对平面作定义 如果有这定义 第五公设是自明的 这才符合直观 歷史 编辑很多人嘗試用前四條公設證明平行公設都不成功 反而創造了違反平行公設的雙曲幾何 最後由意大利數學家貝爾特拉米 Eugenio Beltrami 證明了平行公設獨立於前四條公設 等價命題 编辑很多命題看似與平行線無關 實則與平行公設等價 有些性質看似很明顯 因而被一些聲稱證明了平行公設的人不經意用到了 這裡是一些命題 三角形內角和為兩直角 所有三角形的內角和都相等 存在一對相似但不全等的三角形 所有三角形都有外接圓 若四邊形三個內角是直角 那麼第四個內角也是直角 存在一對等距的直線 若兩條直線都平行於第三條 那麼這兩條直線也平行 参考文献 编辑 non Euclidean geometries 页面存档备份 存于互联网档案馆 by Dr Katrina Piatek Jimenez 页面存档备份 存于互联网档案馆 Euclid s Elements Book I Definition 23 2017 09 19 原始内容存档于2017 07 07 取自 https zh wikipedia org w index php title 平行公設 amp oldid 79085501, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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