Краткий курс евклидовой дифференциальной геометрии. Долгарев А.И. - 21 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

21
ренос
π
отображает
11
, BBAA и аффинное преобразование
α
ото-
бражает
1111
,,, BBBBAAAA
. Тогда пары точек
),(
1
AA
,
),(
1
BB
определяют один и тот параллельный перенос
τ
аффинного про-
странства. Здесь выполняется равенство:
α
π
α
τ
+
+
=
. Учитывая, что
параллельный перенос аффинного пространства является вектором, приве-
денное утверждение можно сформулировать иначе: аффинное преобразо-
вание вектор отображает на вектор. Теперь легко получить определение
аффинного преобразования, использованное выше, а из него следует опре-
деление в настоящем пункте.
3.6. КАНОНИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ АФФИННОГО
ПРОСТРАНСТВА. Аксиоматика Г. Вейля задает преобразования аффин-
ного
пространства, которые называются каноническими.
(1) Пусть
B
A
,
точки; существует вектор
a
B
r
=
. Для любой точки
M
и вектора
a
r
, по аксиоме (в.1), существует единственная точка
N
, что
a
MN
r
=
. Для любой точки
P
и вектора
a
r
существует точка
H
, что
aP
H
r
= , по свойству 1.2.1, aH
P
r
=
. Таким образом, по паре точек ),(
B
A
вектором
a
B
r
=
определяется множество пар точек, обладающее свойст-
вами (а) – (г), и, тем самым, определено каноническое преобразование аф-
финного пространства; обозначим это преобразование через
a
τ
.
Пусть
BA
a
=
τ
и NM
a
=
τ
, т.е.
MN
B
=
. Прямые >< a
A
r
, и
>< a
M
r
,
параллельны. Выполняются равенства:
AN
BN
B =+
и
AN
MN
A
M =+
, т.е.
MN
A
M
BN
B
+
=
+
, отсюда
BN
A
M =
, т.е. и
прямые
><
A
M
A
,
и
><
BN
B
,
параллельны. Это означает, что преобра-
зование
a
τ
является параллельным переносом аффинного пространства.
Значит, смысл вектора
B
из линейного пространства
n
L
аффинного
пространства
n
A для аффинного пространства
n
A состоит в том, что
вектор есть параллельный перенос аффинного пространства, [6].
От каждой точки
H
аффинного пространства откладывается один и
тот же вектор
),...,,(
21 n
aaaa =
r
. Пусть
),...,,(
21 n
hhhH =
,
),...,,(
21 n
pppP = , паре ),(
P
H
соответствует вектор ),...,,(
21 n
aaaa =
r
,
т.е. преобразование
a
τ
, в котором
a
HP
τ
=
. Тогда
111
ahp +=
,
222
ahp +=
,
nnn
ahp +=...,
.
Если
M
=
),...,,(
21 n
xxx
и
MM
a
=
τ
,
M
=
),...,,(
21 n
xxx
, то
111
a
x
x
+
=
,
222
a
x
x
+
=
,
nnn
axx +=
..., .
ренос π отображает A → A1 , B → B1 и аффинное преобразование α ото-
бражает A → A′, A1 → A1′, B → B′, B1 → B1′ . Тогда пары точек ( A′, A1′ ) ,
 ( B′, B1′ ) определяют один и тот параллельный перенос τ аффинного про-
странства. Здесь выполняется равенство: τ = −α + π + α . Учитывая, что
параллельный перенос аффинного пространства является вектором, приве-
денное утверждение можно сформулировать иначе: аффинное преобразо-
вание вектор отображает на вектор. Теперь легко получить определение
аффинного преобразования, использованное выше, а из него следует опре-
деление в настоящем пункте.

      3.6. КАНОНИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ АФФИННОГО
ПРОСТРАНСТВА. Аксиоматика Г. Вейля задает преобразования аффин-
ного пространства, которые называются каноническими.
                                                         r
      (1) Пусть A, B точки; существует вектор AB = a . Для любой точки
                r
M и вектора
        r       a , по аксиоме (в.1), существуетr единственная точка N , что
MN = a r. Для любой точки P и вектора r      − a существует точка H , что
PH = − a , по свойству 1.2.1, HP = a . Таким образом, по паре точек ( A, B )
                  r
вектором AB = a определяется множество пар точек, обладающее свойст-
вами (а) – (г), и, тем самым, определено каноническое преобразование аф-
финного пространства; обозначим это преобразование через τ a .
                                                                      r
      Пусть Aτ a = B и Mτ a = N , т.е. AB = MN . Прямые < A, a > и
      r
< M , a > параллельны. Выполняются равенства: AB + BN = AN и
 AM + MN = AN , т.е. AB + BN = AM + MN , отсюда AM = BN , т.е. и
прямые < A, AM > и < B, BN > параллельны. Это означает, что преобра-
зование τ a является параллельным переносом аффинного пространства.
Значит, смысл вектора AB из линейного пространства Ln аффинного
пространства A n для аффинного пространства A n состоит в том, что
вектор есть параллельный перенос аффинного пространства, [6].
     От каждой точки H аффинного пространства откладывается один и
                      r
тот   же    вектор    a = (a1 , a 2 ,..., a n ) . Пусть H = (h1 , h 2 ,..., h n ) ,
                                                                 r
P = ( p1 , p 2 ,..., p n ) , паре ( H , P ) соответствует вектор a = (a1 , a 2 ,..., a n ) ,
т.е. преобразование τ a , в котором P = Hτ a . Тогда
                    p1 = h1 + a1 , p 2 = h 2 + a 2 , ..., p n = h n + a n .
Если M = ( x1 , x 2 ,..., x n ) и Mτ a = M ′ , M ′ = ( x′1 , x′2 ,..., x′n ) , то
                    x′1 = x1 + a1 , x′2 = x 2 + a 2 , ..., x′ n = x n + a n .




                                              21