几何学五大公理

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几何学五大公理求高手给解答

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2023-12-25 02:41:45

欧几里德的《几何原本》,一开始欧几里德就劈头盖脸地给出了23个定义;5个公设;5个公理。

其实他说的公社就是我们后来所说的公理,他的公理是一些计算和证明用到的方法(如公理1:等于同一个量的量相等,公理5:整体大于局部等)他给出的5个公设倒是和几何学非常紧密的,也就是后来我们教科书中的公理。分别是: 公设1:任意一点到另外任意一点可以画直线 公设2:一条有限线段可以继续延长 公设3:以任意点为心及任意的距离可以画圆 公设4:凡直角都彼此相等 公设5:同平面内一条直线和另外两条直线相交,若在某一侧的两个内角和小于二直角的和,则这二直线经无限延长后在这一侧相交。 在这五个公设理里,欧几里德并没有幼稚地假定定义的存在和彼此相容。亚里士多德就指出,头三个公设说的是可以构造线和圆,所以他是对两件东西顿在性的声明。事实上欧几里德用这种构造法证明很多命题。第五个公设非常罗嗦,没有前四个简洁好懂。声明的也不是存在的东西,而是欧几里德自己想的东西。这就足以说明他的天才。从欧几里德提出这个公理到1800年这大约2100年的时间里虽然人们没有怀疑整个体系的正确性,但是对这个第五公设却一直耿耿于怀。很多数学家想把这个公设从这个体系中去掉,但是几经努力而无果,无法从其他公设中推到处第五公设。 同时数学家们也注意到了这个公设既是对平行概念的论述(故称之为平行公理)也是对三角形内角和的论述(即内角和公理)。高斯对这一点是非常明白的,他认为欧几里德几何式物质空间的几何,1799年他说给他的朋友的一封信中表现了他相信平行公里不能从其他的公设中推导出来,他开始认真从事开发一个新的能够应用的几何。1813年,发展了他几何,最初称为反欧氏几何,后称星空几何,最后称非欧几何。在他的几何中三角形内角可以大于180度。当然得到这样的几何不是高斯一人,历史上有三个人。一个是他的搭档,另一个是高斯的朋友的儿子独立发现的。其中一个有趣的问题是,非欧氏几何中过直线外一点的平行线可以无穷。 不久之后,俄国的一位著名数学家也发现了一个新的非欧几何,即罗氏几何。他的三角形内角和是小于180度的。 而19世纪初非欧式几何的发现,正是后来爱因斯坦发现广义相对论的基础。

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2023-12-25 02:41:45

过相异两点,能作且只能作一直线(直线公理)。线段(有限直线)可以任意地延长。以任一点为圆心、任意长为半径,可作一圆(圆公理)。凡是直角都相等(角公理)。两直线被第三条直线所截,如果同侧两内角和小于两个直角,则两直线则会在该侧相交。

欧氏几何公理是欧几里得建立的几个几何公理,也称欧式几何,它的建立是采用了分析与综合的方法,不止是单独一个命题的前提与结论之间的连结,而是所有几何命题的连结成逻辑网路。欧式吸取毕氏学派失败的经验,重新分析与整理既有的几何知识,另辟路径,采用公理化的手法,逐本探源,最后终于找到五条几何公理。

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2023-12-25 02:41:45

第一组:关联公理

1,过两点有一条直线。

2,过两点最多有一条直线。

3,一条直线上至少有两点,至少有三点不在同一直线上。

4,不过同一直线三点在一平面上,一平面上至少有一点。

5,不过同一直线三点在至多一平面上。

6,若一条直线上有两点在一平面上,则这条直线每一点都在这平面上。

7,两个平面若有交点A,则至少还有一交点B。

8,至少有四点不在同一平面上。

第二组,顺序公理

1,若点B介于A,C两点,则这三点共线,且点B也介于C,A两点。

2,直线上两点A,B,至少有一点C,使得B介于A,C两点。

3,直线上三点中,至多有一点介于另外两点之间。

4,若有一直线与一三角形的一边交于非端点处,则这条直线也与三角形的另外两边之一相交。

第三组,合同(相等,全等)公理

1,设有一线段AB和另一点A’,必有一点B‘,使得AB与A'B'合同,即AB=A'B'。

2,若两线段与第三条线段相等,则它们彼此相等。

3,一条直线上依次有三点A,B,C,另一条依次有三点A’B'C',若AB=A'B',BC=B'C',则AC=A'C'

4,设有一角和一条射线,则有共端点的另一条射线使得两条射线组成的角与原角相等。

5,若两三角形的两边和两边夹角相等(SAS),则它另外两角也有一角相等。

第四组,平行公理

过直线外一点,至多有一条直线与已知直线平行。

第五组,完备公理

1,有两条线段AB,CD,必存在一个正整数n,使得AB>n*CD(阿基米德公理)。

2,不可能在直线上添加一点,使得原来的元素,和它们由1;

2;

3组公理、阿基米德公理所推出的一切性质关系不变。

欧式几何的五大公理是:

1.过相异两点,能作且只能作一直线(直线公理);

2.线段(有限直线)可以任意地延长;

3.以任一点为圆心、任意长为半径,可作一圆(圆公理);

4.凡是直角都相等(角公理);

5.两直线被第三条直线所截,如果同侧两内角和小于两个直角,则两直线则会在该侧相交

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