I5 Bármilyen három pont is nem ugyanazon az egyenesen fekszik, legfeljebb egy sík halad át ezeken a pontokon.
I6 Ha egy egyenes két A és B pontja az a síkban van, akkor az a egyenes minden pontja az a síkban fekszik. (Ebben az esetben azt mondjuk, hogy az a egyenes az a síkban fekszik, vagy az a sík átmegy az a vonalon.
I7 Ha két a és b síknak van közös A pontja, akkor van még legalább egy közös B pontjuk.
I8 Legalább négy olyan pont van, amely nem esik ugyanabban a síkban.
Már ebből a 8 axiómából levezethető az elemi geometriák több tétele, amelyek egyértelműen nyilvánvalóak, ezért egy iskolai geometriatanfolyamon nem bizonyítottak, sőt néha logikai okokból bekerülnek egyik vagy másik iskola axiómáiba. tanfolyam
Például:
1. Két egyenesnek legfeljebb egy közös pontja van.
2. Ha két síknak van egy közös pontja, akkor van egy közös egyenesük, amelyen e két sík összes közös pontja van
Bizonyíték: (a bemutatkozáshoz):
I-vel 7 $ B, amely szintén a-hoz és b-hez tartozik, mert A,B "a, majd I 6 AB szerint "b. Ez azt jelenti, hogy az AB egyenes közös a két síkban.
3. Egy egyenesen és egy azon nem fekvő ponton, valamint két egymást metsző egyenesen keresztül egy és csak egy sík halad át.
4. Minden síkon van három olyan pont, amely nem ugyanazon az egyenesen fekszik.
MEGJEGYZÉS: Ezekkel az axiómákkal néhány tételt bebizonyíthat, és a legtöbb ilyen egyszerű. Ezekből az axiómákból különösen lehetetlen bizonyítani, hogy a geometriai elemek halmaza végtelen.
II. CSOPORT A rend axiómái.
Ha három pontot adunk meg egy egyenesen, akkor ezek közül az egyik a másik kettővel egy „fekszik között” összefüggésben hozható kapcsolatba, ami kielégíti a következő axiómákat:
II1 Ha B A és C között van, akkor A, B, C ugyanazon egyenes különböző pontjai, B pedig C és A között.
II2 Bármi legyen is a két A és B pont, legalább egy C pont van az AB egyenesen úgy, hogy B A és C között van.
II3 Egy egyenes bármely három pontja között legfeljebb egy pont lehet a másik kettő között
Hilbert szerint az AB(BA) szakaszon egy A és B pontpárt értünk. Az A és B pontokat a szakasz végeinek, az A és B pontok között elhelyezkedő bármely pontot pedig a szakasz belső pontjának nevezzük. AB(BA).
MEGJEGYZÉS: De a II 1-II 3-ból még nem az következik, hogy minden szakasznak vannak belső pontjai, hanem a II 2-ből, Þ, hogy a szakasznak vannak külső pontjai.
II4 (Pasch-axióma) Legyen A, B, C három olyan pont, amelyek nem esnek egy egyenesen, és egy olyan egyenes az ABC síkban, amely nem megy át egyik A, B, C ponton sem. Ekkor ha egy a egyenes átmegy egy ponton az AB szakaszon, akkor átmegy egy ponton az AC vagy BC szakaszon is.
Sl.1: Bármelyik is legyen az A és C pont, az AC egyenesen legalább egy D pont van A és C között.
Dokumentum: I 3 Þ$ azaz nem fekszem az AC vonalon
Sl.2. Ha C az AD szakaszon, B pedig A és C között helyezkedik el, akkor B az A és D között, C pedig B és D között.Most két állítást tudunk bizonyítani
DC3 A II 4 állítás akkor is érvényes, ha az A, B és C pont ugyanazon az egyenesen van.
És a legérdekesebb.
4. szint . Egy egyenes bármely két pontja között végtelen sok más pont (én) található.
Nem állapítható meg azonban, hogy egy egyenes ponthalmaza megszámlálhatatlan .
Az I. és II. csoport axiómái lehetővé teszik olyan fontos fogalmak bevezetését, mint pl félsík, sugár, féltér és szög. Először bebizonyítjuk a tételt.
Th1. Az a síkban fekvő a egyenes e sík azon pontjainak halmazát, amelyek nem esnek az a egyenesen, két nem üres részhalmazra osztja úgy, hogy ha az A és B pont ugyanahhoz a részhalmazhoz tartozik, akkor az AB szakasznak nincs közös pont az a egyenessel; ha ezek a pontok különböző részhalmazokhoz tartoznak, akkor az AB szakasznak közös pontja van az a egyenessel.
Ötlet: bevezetünk egy relációt, nevezetesen A és B Ï AΔ relációban vannak, ha az AB szakasznak nincs közös pontja az egyenessel A vagy ezek a pontok egybeesnek. Ezután figyelembe vettük a Δ relációra vonatkozó ekvivalenciaosztályok halmazait. Bebizonyosodott, hogy csak kettő van belőlük egyszerű érveléssel.
Odr1 Az előző tétel által meghatározott pontok mindegyik részhalmazát a határú félsíknak nevezzük.
Hasonlóan bevezethetjük a sugár és a féltér fogalmát.
Sugár- h, az egyenes pedig .
Odr2 A szög olyan h és k sugárpár, amely ugyanabból az O pontból származik, és nem ugyanazon az egyenesen fekszik. így O-t a szög csúcsának nevezzük, a h és k sugarakat pedig a szög oldalai. Jelöljük a szokásos módon: Ðhk.
Az M pontot a hk szög belső pontjának nevezzük, ha az M pont és a k sugár a határvonallal egy félsíkban, az M pont és a k sugár pedig a határvonallal egy félsíkban. Az összes belső pont halmazát egy szög belső tartományának nevezzük.
A sarok külső területe végtelen halmaz, mert egy szög különböző oldalain végződő szakasz minden pontja belső. A következő tulajdonság módszertani okokból gyakran szerepel az axiómákban.
Ingatlan: Ha egy sugár egy szög csúcsából származik, és ennek a szögnek legalább egy belső pontján áthalad, akkor bármely olyan szakaszt metsz, amelynek végei a szög különböző oldalain vannak. (Saját építés)
CSOPORT III. Kongruencia axiómái (egyenlőség)
A szegmensek és szögek halmazán egy kongruencia vagy egyenlőség relációt vezetnek be ("="-vel jelölve), amely kielégíti az axiómákat:
III 1 Ha adott egy AB szakasz és az A / pontból kiinduló sugár, akkor ehhez a sugárhoz tartozó $ t.B / úgy, hogy AB = A / B / .
III 2 Ha A / B / =AB és A // B // =AB, akkor A / B / =A // B // .
III 3 Legyen A-B-C, A / -B / -C / , AB=A / B / és BC=B / C / , majd AC=A / C /
Odr3 Ha O / egy pont, h / egy ebből a pontból kiinduló sugár, és l / egy félsík határvonallal, akkor az O / ,h / és l / objektumok hármasát zászlónak nevezzük (O / ,h / ,l /).
III 4 Legyen adott Ðhk és zászló (О / ,h / ,l /). Ekkor az l / félsíkban van egy egyedi k / sugár, amely az O / pontból ered, úgy, hogy Ðhk = Ðh / k / .
III 5 Legyen A, B és C három olyan pont, amelyek nem esnek ugyanazon az egyenesen. Ha ebben az esetben AB = A / B / , AC = A / C / , ÐB / A / C / = ÐBAC, akkor ÐABC = ÐA / B / C / .
1. A B/B III 1 pont az egyetlen ezen a gerendán (ön)
2. A szegmensek kongruencia relációja egy ekvivalencia reláció a szegmensek halmazán.
3. Egy egyenlő szárú háromszögben az alapokon lévő szögek egyenlőek. (III 5. szerint).
4. Háromszögek egyenlőségének jelei.
5. A szögkongruencia reláció egy ekvivalencia reláció a szögek halmazán. (Jelentés)
6. Egy háromszög külső szöge nagyobb, mint a háromszög minden olyan szöge, amely nem szomszédos vele.
7. Mindegyik háromszögben a nagyobb szög a nagyobb oldallal szemben helyezkedik el.
8. Minden szakasznak egy és csak egy felezőpontja van
9. Bármely szögnek egy és csak egy felezőpontja van
A következő fogalmak vezethetők be:
Odr4 A szomszédosával egyenlő szöget derékszögnek nevezzük.
Meghatározhat függőleges szögeket, merőleges és ferde, stb.
Bizonyítható a ^ egyedisége. Bevezetheti a > és a fogalmakat< для отрезков и углов:
Odr5 Ha adott az AB és A / B / és $ t.C szegmens, azaz A / -C-B / és A / C = AB, akkor A / B / >AB.
Odr6 Ha két Ðhk és Ðh / k / szög adott, és ha az Ðhk belső tartományon és annak csúcsán keresztül rajzolhatunk egy l sugarat úgy, hogy Ðh / k / = Ðhl, akkor Ðhk > Ðh / k / .
A legérdekesebb pedig az, hogy az I-III csoport axiómái segítségével bevezethető a mozgás (szuperpozíció) fogalma.
Valami ilyesmit csinált:
Legyen adott két p és p / ponthalmaz. A p halmaz minden M és N pontpárja egy MN szakaszt határoz meg. Legyenek M / és N / az MN pontoknak megfelelő p / halmaz pontjai. Egyezzünk meg abban, hogy az MN szegmensnek megfelelő M / N / szegmenst hívjuk.
Odr7 Ha p és p / közötti megfelelés olyan, hogy a megfelelő szegmensek mindig kölcsönösen egybevágóak, akkor készletek p-t és p /-t kongruensnek nevezzük . Sőt, azt is mondják, hogy a p és p / halmazok mindegyikét megkapjuk mozgalom egy másikból, vagy hogy ezen halmazok egyike ráhelyezhető a másikra. A p és p / halmaz megfelelő pontjait átfedésnek nevezzük.
Jóváhagyás1: Az egyenesen fekvő pontok mozgáskor szintén egy bizonyos egyenesen fekvő pontokká alakulnak át.
Utv2 A halmaz egy pontját a másik két pontjával összekötő két szakasz közötti szög egybevágó egy egybevágó halmaz megfelelő szakaszai közötti szöggel.
Bevezetheti a forgás, eltolás fogalmát, a mozgások kompozícióját stb.
CSOPORT IV. Axiómák folytonossága És.
IV 1 (Arkhimédész axiómája). Legyen AB és CD néhány szegmens. Ekkor az AB egyenesen van egy véges A 1, A 2, ..., A n ponthalmaz, amelyre a következő feltételek teljesülnek:
1. A-A 1 -A 2, A 1 -A 2 -A 3, ..., A n -2 -A n -1 -A n
2. AA 1 = A 1 A 2 = … = A n-1 A n = CD
3. A-B-A n
IV2 (Cantor-axióma) Adjuk meg az A1B1, A2B2,... szegmensek végtelen sorozatát egy tetszőleges a egyenesen, amelyből minden következő az előzőben van, és ezen felül minden CD szakaszhoz van természetes szám n olyan, hogy AnBn< СD. Тогда на прямой а существует т.М, принадлежащая каждому из отрезков данной последовательности.
1A | Def. Párhuzamos A térbeli vonalak olyan egyenesek, amelyek ugyanabban a síkban fekszenek, és nem metszik egymást. A következő szerint 3. Egy sík két párhuzamos egyenesen halad át, és csak egy. | |
1B | T 1 (a tranzitivitásról). Két, egy harmadikkal párhuzamos egyenes párhuzamos egymással. | |
2A | A következő szerint 2. Kettő után metsző egy sík halad át egyenes vonalakon, és csak egy | |
3A | Def. Két egyenest nevezünk keresztezés, ha nem egy síkban fekszenek. | |
T 2 (Keresztező vonalak jele). Ha két egyenes közül az egyik egy bizonyos síkban fekszik, és a másik egyenes egy olyan pontban metszi ezt a síkot, amely nem tartozik az első egyeneshez, akkor az ilyen egyenesek ferdeek. | ||
3B | Def. Szög a metsző vonalak között metsző párhuzamos egyenesek közötti szögnek nevezzük. | |
3B | Def. Két ferde vonal közös merőlegese egy olyan szakasz, amelynek végei ezeken az egyeneseken vannak, és merőleges rájuk (a keresztező vonalak közötti távolság). |
A térben egyenes és sík lehet párhuzamos, metszik vagy egyenes teljesen egy síkban feküdhet.
1A | Def. Egyenes hívott párhuzamos a síkkal, ha párhuzamos bármely, ebben a síkban fekvő egyenessel. | |
1B | T 3 (A párhuzamosság jele egyenes és sík között). Egy nem síkban fekvő egyenes párhuzamos a síkkal, ha párhuzamos valamely ebben a síkban fekvő egyenessel. | |
2A | Def. Az egyenest ún merőleges a síkra, ha merőleges az ebben a síkban fekvő bármely metsző egyenesre. | |
2B | T 4 (egy egyenes és egy sík merőlegességének jele) Ha egy síkot metsző egyenes merőleges bármely két, ebben a síkban lévő metsző egyenesre, akkor az ebben a síkban fekvő minden harmadik egyenesre is merőleges. | |
2B | T 5 (kb. két párhuzamos egyenes a harmadikra merőlegesen). Ha két párhuzamos egyenes közül az egyik merőleges egy síkra, akkor a másik egyenes is merőleges erre a síkra. | |
2G | Def. Az egyenes és a sík közötti szög az adott egyenes és a síkra való vetülete közötti szög. | |
2D | Def. Minden más, a merőlegestől eltérő és egy síkot metsző egyenest hívunk hajlamos ehhez a síkhoz (lásd az alábbi ábrát). Def. Ferde sík vetülete a merőleges és a ferde alapját összekötő szakaszt nevezzük. T 6 (a merőleges és a ferde hosszáról). 1) Az ehhez a síkhoz képest ferde síknál rövidebb síkra húzott merőleges; 2) Az egyenlő ferdék egyenlő vetületeknek felelnek meg; 3) A két ferde közül az a nagyobb, amelynek vetülete nagyobb. | |
2E | T 7 (kb. három merőleges). A vetületére merőleges ferde sík alapján átmenő síkon húzott egyenes merőleges magára a ferde síkra is. T 8 (fordított). Egy ferde sík alapján átmenő síkon húzott és arra merőleges egyenes egyúttal merőleges a ferde sík e síkra való vetületére is. | |
3A | A 2. axióma szerint. Ha egy egyenes két pontja egy síkban van, akkor az egyenes minden pontja ebben a síkban van |
Az űrben a repülőgépek lehetnek párhuzamos vagy kereszt.
1A | Def. Kettő repülőgép hívják párhuzamos, ha nem metszik egymást. | |
T 9 (párhuzamos síkok jele). Ha egy sík két metsző egyenese párhuzamos egy másik sík két egyenesével, akkor ezek a síkok párhuzamosak. | ||
1B | T 10 Ha két párhuzamos síkot metsz egy harmadik sík, akkor a metszésvonalak párhuzamosak (1. párhuzamos síkok tulajdonsága). | |
1B | T 11 A párhuzamos síkok közé zárt párhuzamos egyenesek szakaszai egyenlőek (2. párhuzamos síkok tulajdonsága). | |
2A | A 3. axióma szerint. Ha két síknak van közös pontja, akkor van egy közös egyenesük, amelyen ezen síkok összes közös pontja fekszik ( síkok metszik egymást egyenes vonalban). | |
2B | T 12 (a síkok merőlegességének jele). Ha egy sík egy másik síkra merőleges egyenesen megy át, akkor ezek a síkok merőlegesek. | |
2B | Def. Kétszögű szög egy egyenesből kiinduló két félsík alkotta ábra. A kétszög élére merőleges sík két sugár mentén metszi annak lapjait. Az ezen sugarak által alkotott szöget ún a diéderszög lineáris szöge. Mögött kétéderes szögmérés a megfelelő lineáris szög mértékét veszik fel. |
pontok, amelyek nem ugyanazon a vonalon fekszenek? a) Metszenek; b) semmit sem lehet mondani; c) nem metszik egymást; d) egybeesik; e) három közös pontja van.
2. Az alábbi állítások közül melyik igaz? a) Ha egy kör két pontja egy síkban fekszik, akkor az egész kör ebben a síkban fekszik; b) a háromszög síkjában fekvő egyenes metszi a két oldalát; c) bármely két síknak csak egy közös pontja van; d) egy sík két ponton halad át, és csak egy; e) egy egyenes egy adott háromszög síkjában fekszik, ha metszi a háromszög oldalait tartalmazó két egyenest.
3. Lehet-e két különböző síknak csak két közös pontja? egy soha; b) Megtehetem, de további feltételekkel; c) mindig van; d) a kérdésre nem lehet válaszolni; d) másik válasz.
4. A K, L, M pont ugyanazon az egyenesen fekszik, az N pont nem. Minden három ponton egy síkot húzunk át. Hány különböző repülőt eredményezett ez? a) 1; b) 2; 3-nál; d) 4; d) végtelenül sok.
5. Válassza ki a megfelelő állítást! a) Egy sík bármely három ponton áthalad, és csak egy; b) ha egy egyenes két pontja egy síkban fekszik, akkor az egyenes minden pontja ebben a síkban van; c) ha két síknak van közös pontja, akkor nem metszik egymást; d) egy sík, és csak egy, átmegy egy egyenesen és egy azon fekvő ponton; e) lehetetlen síkot megrajzolni két egymást metsző egyenesen keresztül.
6. Nevezze meg a PBM és MAB síkok közös egyenesét! a) PM; b) AB; c) PB; d) BM; e) nem határozható meg.
7. Az a és b egyenesek az M pontban metszik egymást. Az M ponton át nem haladó c egyenes metszi az a és b egyeneseket. Mit mondhatunk az a, b és c egyenesek egymáshoz viszonyított helyzetéről? a) Minden egyenes különböző síkban fekszik; b) az a és b egyenesek ugyanabban a síkban fekszenek; c) minden egyenes ugyanabban a síkban van; d) semmit sem lehet mondani; e) a c egyenes egybeesik az a vagy a b sorok egyikével.
8. Az a és b egyenesek az O pontban metszik egymást. A € a, B € b, Y € AB. Válassza ki a helyes állítást. a) Az O és Y pont nem egy síkban van; b) az OY és a egyenesek párhuzamosak; c) az a, b egyenesek és az Y pont ugyanabban a síkban fekszenek; d) az O és Y pont egybeesik; e) Y és A pont egybeesik.
2. lehetőség.1. Mit mondhatunk két olyan sík egymáshoz viszonyított helyzetéről, amelyeknek három közös pontja van, amelyek nem ugyanazon az egyenesen fekszenek?
a) Metszenek; b) semmit sem lehet mondani; c) nem metszik egymást; d) egybeesik; e) három közös pontja van.
2. Az alábbi állítások közül melyik igaz?
a) Ha egy kör két pontja egy síkban fekszik, akkor az egész kör ebben a síkban fekszik; b) a háromszög síkjában fekvő egyenes metszi a két oldalát; c) bármely két síknak csak egy közös pontja van; d) egy sík két ponton halad át, és csak egyen; e) egy egyenes egy adott háromszög síkjában fekszik, ha metszi a háromszög oldalait tartalmazó két egyenest.
3. Lehet-e két különböző síknak csak két közös pontja?
egy soha; b) Megtehetem, de további feltételekkel; c) mindig van; d) a kérdésre nem lehet válaszolni; d) másik válasz.
4. A K, L, M pontok ugyanazon az egyenesen vannak, az N pont nem. Minden három ponton át kell húzni egy síkot. Hány különböző repülőt eredményezett ez?
a) 1; b) 2; 3-nál; d) 4; d) végtelenül sok.
5. Válassza ki a megfelelő állítást!
a) Egy sík bármely három ponton áthalad, és csak egy; b) ha egy egyenes két pontja egy síkban fekszik, akkor az egyenes minden pontja ebben a síkban fekszik; c) ha két síknak van közös pontja, akkor nem metszik egymást; d) egy sík, és csak egy, átmegy egy egyenesen és egy azon fekvő ponton; e) lehetetlen síkot megrajzolni két egymást metsző egyenesen keresztül.
6. Nevezze meg a PBM és MAB síkok közös egyenesét!
a) PM; b) AB; c) PB; d) BM; e) nem határozható meg.
7. A felsorolt síkok közül melyiket metszi az RM egyenes (1. ábra)?
a) DD1C; b) D1PM; c) B1PM; d) ABC; e) CDA.
B1 C1
8.Két sík metszi egymást egy egyenesben c. Az M pont csak az egyik síkban található. Mit mondhatunk az M pont és a c egyenes egymáshoz viszonyított helyzetéről?
a) Nem lehet következtetést levonni; b) a c egyenes átmegy az M ponton; c) M pont a c egyenesen van; d) a c egyenes nem megy át az M ponton; d) másik válasz.
9. Az a és b egyenesek az M pontban metszik egymást. Az M ponton át nem haladó c egyenes metszi az a és b egyeneseket. Mit mondhatunk az a, b és c egyenesek egymáshoz viszonyított helyzetéről?
a) Minden egyenes különböző síkban fekszik; b) az a és b egyenesek ugyanabban a síkban fekszenek; c) minden egyenes ugyanabban a síkban van; d) semmit sem lehet mondani; e) a c egyenes egybeesik az a vagy a b sorok egyikével.
10. Az a és b egyenesek az O pontban metszik egymást. A € a, B € b, Y € AB. Válassza ki a helyes állítást.
a) Az O és Y pont nem egy síkban van; b) az OY és a egyenesek párhuzamosak; c) az a, b egyenesek és az Y pont ugyanabban a síkban fekszenek; d) az O és Y pont egybeesik; e) Y és A pont egybeesik.
Az AB és AC sugarak merőlegesek az élére? 2. Igaz-e, hogy a BAC lineáris szög diéderszög, ha az AB és AC sugarak a diéderszög lapjain fekszenek? 3. Igaz-e, hogy a BAC szög egy kétszög lineáris szöge, ha az AB és AC sugarak merőlegesek az élére, és az E és C pontok a szög lapjain helyezkednek el? 4. Egy diéderszög lineáris szöge 80 fok. Van-e egyenes vonal a szög egyik lapján, amely merőleges a másik lapra? 5. Az ABC szög egy alfaélű diéderszög lineáris szöge. Az alfa egyenes merőleges az ABC síkra? Igaz-e, hogy egy adott síkra merőleges és egy adott egyenest metsző összes egyenes ugyanabban a síkban fekszik?