Мы поможем в написании ваших работ!
ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
|
Многомерное арифметическое евклидово пространство.
Содержание книги
- Сущность языковых систем состоит в том, что закономерности мыслительных процессов реализуются в законах организации текстовых структур.
- Каковы закономерности знаковых систем, представляющих интеллектуальную продукцию в текстовой форме?
- О понятии действительных чисел
- Операции, определяющие формирование множества рациональных чисел.
- Аксиоматика рациональных чисел должна содержать правила, определяющие операции сложения, умножения, сравнения чисел и связь между этими операциями.
- Аксиома связи сложения и умножения.
- Задачи, приводящие к расширению множества рациональных чисел.
- Существуют числа, не являющиеся результатом конечного числа арифметических операций над целыми числами и не представимые в виде p/q ни для каких целых p, Q.
- О представлении действительных чисел.
- Аксиоматическое обоснование евклидовой геометрии.
- Аксиоматика Д. Гильберта(1862-1943)
- Группа 3. Аксиомы конгруэнтности.
- Теорема (о внешнем угле треугольника).
- Группа 4. Аксиомы непрерывности.
- Группа 5. Аксиома параллельности.
- Два недостатка аксиоматики Д. Гильберта.
- Структура векторного пространства.
- Множество всех векторов назовем векторным пространством, а построенную модель направленных отрезков - геометрической моделью векторного пространства.
- Если в пространстве задан базис { 1, 2, 3}, то между множеством векторов и упорядоченными тройками чисел (x,y,z) установлено взаимно-однозначное соответствие
- Абстрактное векторное пространство.
- Определение абстрактного векторного пространства.
- Аксиомы скалярного произведения векторов.
- Модель Вейля евклидовой геометрии.
- Свойства операции откладывания вектора.
- Многомерное арифметическое евклидово пространство.
- Модель А. Пуанкаре плоскости Лобачевского.
- Определение плоскости Лобачевского.
- Основные факты в планиметрии Лобачевского.
- Взаимное расположение прямых в плоскости L2.
- О роли открытия неевклидовой геометрии.
- Свойства аксиоматических систем.
- Понятие математической структуры.
- Модель или реализация системы аксиом.
- Формальная и содержательная аксиоматики. Теории и структуры.
- Другими словами, Изоморфизм моделей - это такое взаимно-однозначное соответствие между элементами моделей, которое сохраняет отношения элементов, задаваемые системой аксиом.
- Требования , предъявляемые к системам аксиом.
- Независимость аксиоматической системы.
- Независимость аксиомы параллельности.
- Определение (дедуктивной полноты).
- Историческая роль V постулата Евклида в развитии оснований математики.
- Анализ текстовых парадоксов. . Языковые свойства имен объектов. . Пример 1. . Пример 2. . Пример 3.
- Проблема выразимости.. Понятие искусственного языка.
- Парадокс достижимости в натуральном ряде.
Определение.
Арифметической, или координатной, моделью евклидова пространства e3 называется множество упорядоченных троек чисел, определяемых соответствием (2) вместе с формулами длины отрезка (З) и углов между направленными отрезками (4), выраженными через скалярное произведение. Арифметическую модель трехмерного евклидова пространства будем обозначать R3.
Вывод 1.
Для построения модели требуется задать или построить:
· геометрическую модель трехмерного векторного пространства (модель направленных отрезков e3);
· изоморфную модель координатного векторного пространства Е3;
· операцию откладывания вектора (1);
· скалярное произведение, посредством которого вычисляются длины и
· углы.
Основные объекты геометрии - точки, прямые и плоскости в R3 определяются на «языке» векторов и координат. Например, пусть плоскость П определяется точкой M0(x0,y0,z0) и вектором нормали (A,B,C). Это эквивалентно тому, что если М(x,y,z) - произвольная точка плоскости П, то  , что эквивалентно условию (   )=0, или в координатной форме П:
(x-x0)A+(y-y0)B+(z-z0)C=0
Таким образом, искомая плоскость П в R3 - это множество троек чисел (x, y, z), удовлетворяющих этому алгебраическому уравнению.
Аналогичным образом, в виде алгебраических соотношений представляются все геометрические объекты в R3 и их метрические характеристики: длина, углы, площади и т.д.
Вывод 2.
Решение геометрических задач в модели R3 сводится к решению систем уравнений.
Мы отмечали в п.2.3, §2, что аксиоматика Д. Гилберта не может быть обобщена в случае описания отношений между точками, прямыми и плоскостями высоких размерностей в мыслимом многомерном евклидовом пространстве. Обратимся к схеме, согласно которой строилось арифметическое пространство R3. На самом деле эта схема не зависит от размерности вспомогательного векторного пространства Еn. При n=2 и n=3 она просто одна и та же. В случае «мыслимой» многомерной геометрии операция откладывания вектора (1) является формальным определением арифметического n-мерного евклидова пространства Rn, а в остальном схема построения Rn при n>3 такова же, как и при n£3. Эта схема называется обоснованием евклидовой геометрии по Вейлю (Герман Вейль, 1885-1955); она базируется на системе аксиом Вейля, называемой точечно-векторной, т.к. в ней неопределяемыми понятиями являются точки и векторы. Точки и векторы называются основными геометрическими объектами, вступающими в отношения, определяемыми тремя группами аксиом, образующими аксиоматике Г. Вейля.
I. Группа аксиом векторного пространства.
Эта группа включает восемь аксиом векторного пространства, сформулированных в п. 3.1 §3 и дополнительную девятую аксиому размерности, сформулированную в п. 3.2 §3. Эти аксиомы определяют арифметическую модель Еn n-мерного векторного пространства, см. п. 3.3 §3.
II. Аксиомы скалярного произведения.
Сюда входят три аксиомы 1) - 3), 5), приведенные в виде свойств в §4.
III. Аксиомы складывания векторов.
Эта группа аксиом состоит из трех свойств операции откладывания векторов, определенной в начале этого параграфа.
|
