1700997269
公理4:所有直角都是90°。
1700997270
1700997271
公理5:经过直线l外一点P,有且只有一条直线与l平行。
1700997272
1700997273
延伸阅读
1700997274
1700997275
有必要告诉大家,我们在本章讨论的是“平面几何”(plane geometry,亦称欧几里得几何),也就是说,我们假设自己身处的环境是一个平面,如x–y平面。但是,如果改变某些公理,我们仍然可以得到某些有趣又有用的数学体系,例如以球面上的点为研究对象的球面几何。球面几何中的“直线”是周长最大的圆(称作大圆),因此,所有的直线都会相交,不存在平行直线。如果对公理5做出修改——至少有两条直线经过点P且与l平行,平面几何就会变成“双曲几何”(hyperbolic geometry)。双曲几何自成体系,有专属的美丽定理。艺术家埃舍尔(Escher)就是利用它创作出大量的版画杰作。下面向大家展示的是运用双曲几何法则绘制而成的一幅图(该图片作者是道格拉斯·邓汉姆)。
1700997276
1700997277
1700997278
1700997279
1700997280
事实上,还有一些欧几里得在《几何原本》中没有提到的公理,我将根据需要,把它们介绍给大家。本章的目的不是取代几何学教材,因此我不会从最基础的几何学内容开始一一讲解。我认为大家对点、直线、角、圆、周长和面积等概念都有直观的认识,我也尽可能地不使用术语和数学符号,以便大家把注意力集中在几何学中最值得关注的内容上。
1700997281
1700997282
例如,我假设大家已经知道(或者说愿意接受)圆为360°这个事实。角的度数在0°到360°之间。大家想一想时钟的指针,时针和分针的末端在圆心处重合,1点钟时它们呈现的是1/12个圆,因此夹角是30°;3点钟时它们呈现的是1/4个圆,因此夹角是90°。90°的角叫作直角,此时,我们称构成这个角的直线或线段相互垂直。6点钟时,两根指针形成一条直线,夹角为180°。
1700997283
1700997284
1700997285
1700997286
1700997287
三个角的度数分别为30°、90°和180°
1700997288
1700997289
1700997290
1700997291
在这里,我要向大家介绍一个有用的符号。连接点A和点B的线段通常被标记为,而表示线段长度时则去掉上方的横线,例如,的长度是AB。
1700997292
1700997293
两条直线相交时,会形成4个角,如下图所示。这些角有什么特点呢?可以看出,两个邻角(如角a和角b)加到一起就会变成一条直线,直线的角度为180°。因此,角a与角b的和肯定是180°。这样的两个角叫作“互补角”。
1700997294
1700997295
1700997296
1700997297
1700997298
两条直线相交,邻角的和为180°。不相邻的两个角(叫作对顶角)度数相同。图中角a与角c、角b和角d形成两对对顶角
1700997299
1700997300
其他几对邻角同样具有这种属性。也就是说:
1700997301
1700997302
a+b= 180°
1700997303
1700997304
b+c= 180°
1700997305
1700997306
c+d= 180°
1700997307
1700997308
d+a= 180°
1700997309
1700997310
用第一个等式去减第二个等式,得到a–c= 0。也就是说:
1700997311
1700997312
a=c
1700997313
1700997314
用第二个等式去减第三个等式,就会得到:
1700997315
1700997316
b=d
1700997317
1700997318
两条直线相交,不相邻的两个角叫作“对顶角”。我们刚刚证明的就是“对顶角定理”:对顶角度数相等。
[
上一页 ]
[ :1.700997269e+09 ]
[
下一页 ]