黎曼式非欧几何

譯者按:譬如有左中右三間房子靠在一起,要能认識清楚当中一间房子的特点,最好到左右两間里都看看,比較比較;我們在中学里接触的都是欧几里得几何的內容,但要认清其特点,最好也到非欧几何学的领域里“溜一趟”,关于罗巴切夫斯基的非欧几何,国內已有較多的介紹,而关于黎曼式非欧几何則介紹較少。現在特将苏联“数学教学”1961年第2期A.C.巴尔霍民柯的这篇文章編譯出来,供讀者从中窺視黎曼式非欧几何的大体輪廓。引言在几何学里經常有两件要做的主要工作,一是为了明确概念而确立定义,一是为了揭示真理而推証定理。每定义一新概念,必須有旧概念为依据,而此旧概念又須用更原始的概念去定义。如此追溯上去,我們不得不事先选定一組基本概念,不加定义,作为解释其余一切概念的出发点。     

非欧几何及其模型

非欧几何的发现是19世纪最引人注目的成就之一，并对几何学产生了深远的影响．由于它事关我们对空间的基本认识，事关我们所熟知的欧几里德几何，每位从事基础数学教育的工作者对它的诞生、内容和意义有所了解，可能是有益的。     

非欧椭圆几何的若干度量问题

本文用新方法讨论解决了n维椭圆空间Sⁿ中若干几何问题。给出了关于n维球面单形的余弦定理、高的公式、内切及外接球半径r,R以及内心I与外心Q间的距离公式。同时将著名的欧拉不等式推广到Sⁿ中。     

非欧几何及其模型(续)

为了使人们对罗巴切夫斯基几何有某种真实感，很有必要在人们熟悉的欧氏空间中构造一种模型来实现这种新几何．     

反证中延伸出的数学学科——非欧几何

<正>平行公设也称为欧几里得第五公设,因是《几何原本》五条公设中的第五条公设而得名。它说的是:如果一直线和两直线相交,且所构成的两个同侧内角之和小于两直角,那么,把这两直线延长,它们一定在那两内角的一侧相交。数学家们并不怀疑这个命题的真实性,而是认为它无论在语句的长度,还是在内容上都不大像是个公设,而倒像是个可以证明的定理,只是由于欧几里得没能找到它的证明,才不得不把它放在公设之列。     

平行公理与非欧几何

中学所学的平面几何源于欧几里得《几何原本》 ,而欧氏几何的基础有五个公设和五大公理 .其中的第五公设说“若一直线与两直线相交 ,且若同侧所交两内角之和小于两直角 ,则两直线无限延长后必相交于该侧的一点 .”现在几何书上的平行线公理就是由此而来 .从公元前 3 0 0年直到 180 0年间 ,人们虽始终坚信 ,欧氏几何是物理空间的正确理想化 ,但是在那样长的几乎整个时期之内 ,数学家却始终对一件事耿耿于怀 ,那正是这个第五公设的证明 .它使许多著名的数学家付出了毕生的心血 ,有的一无所获 ,有的却有新的发现 .其中值得一提的有四位数学家 ,…     

两个有趣的几何发现

本文介绍笔者最近发现的两个有趣的几何结论. 定理1 若凸m边形内有互不相同且任意三点都不共线的n(n∈N*)个点,把这n个点再加上m边形的m个顶点共m+n个点作为顶点,连线组成互不重叠的小三角形,则一共可以组成的小三角形的个数为f(m,n)＝m+2n-2.     

长方阵几何学及其对实射影几何与非欧几何的应用

<正> 本文的作者之一曾经研究过那种齐性射影及非欧几何,其中点的坐标先假定是方阵([1],[2]及其它),而从来又假定是长方阵([3],[4]及其它).另一作者则将齐性方阵几何应用于多维实射影几何及非欧几何([5],[6]).在1956年六月到七月之间作者们在     

用向量方法研究三角形欧拉线的几何特征

文[1]给出了推断三角形五“心”的向量形式的一组充要条件，这组充要条件不仅形式简捷美观，而且还具有较强的实用性，本文以三角形重心为起点，三角形两个顶点为终点的向量为基底，给出了三角形中一些特征向量(例如欧拉线所在在向量)的线性表示，进一步研究了这些特征向量的有趣的几何性质。     

对A.C.巴尔霍民柯著:“黎曼式非欧几何”的一点注釋

“黎曼式非欧几何”发表于数学通报1963年第1期。本文所提的注释就是要严格証明:若采用黎曼几何的关联公理:平面內二直綫恆相交,則不能同时采用欧几里得的关联公理、順序公理、合同公理;也不能同时采用欧氏几何的关联公理、順序公理、連續公理。定理1.利用欧氏几何的关联公理、順序公理、合同公理,可以証明平面上存在着两条不相交的直綫。 証.平面上至少有一条直綫a及a上至少有A,B两点,如果过A,B两点关于a的垂直綫c,d交于一点C的話,那末△ABC的一个外角等于它不相邻的內角,这与合同公理的推論——外角定理矛盾。所以平面上有不相交的两条直綫c,d。     

非稳态光传输的微分几何描述

引入四维Riemann流形描述光束在介质中的传输过程,并在Cartan结构方程的基础上研究了光束的传输方程并给出了其测地线方程解释和曲率解释,在此基础上研究了该系统的守恒流性质及其推论.     

几何非线性非协调模式研究

提出一类解除单元间协调约束的大变形变分原理,适用于任意非协调函数而无需预先施加收敛约束。由此建立了适用于不同标架的非线性精化直接刚度法。其列式只对应变项做简单修改,其余步骤与直接刚度法相同。     

具非负曲率完备非紧曲面的几何性质

本文证明了单连通完备非紧具非负曲率之曲面的任一测地线γ：[0,+∞)→M均趋于∞处这一几何性质,指出了一般的高维流形不具有此性质.本文还证明了单连通完备非紧具非负曲率的曲面的割迹与第一共轭轭迹是一致的;并且讨论了一般高维流形的共轭点与测地线的关系.     

五个似是却非的几何命题

下面五个几何命题,错在哪里? 　　命题一过线段外一点,可作该线段的两条垂线.……     

基于FETI的非协调等几何分析

基于非均匀有理B样条的等几何分析方法是一种无需网格划分的新的计算方法,旨在实现直接利用CAD模型进行分析,有望取代目前传统有限元技术．等几何分析已被成功应用在固体力学,流固耦合及拓扑优化等诸多领域．等几何分析方法要求CAD曲面或者实体高阶连续,而绝大多数CAD模型内多个曲面不但无法保持高阶连续,而且在公共界面处是几何非协调的．这一缺陷严重制约了等几何分析技术的进一步发展和应用．另外,由于采用高阶单元,等几何分析计算量较等自由度传统有限元要耗时．为解决这些难题,笔者在先前工作基础之上,提出了基于FETI方法的非协调等几何分析．新方法较以往的零空间解法更加快捷,适用于大规模数据的并行计算．数值算例表明本方法无需修改CAD模型,实施简单,精度满足要求,可处理复杂CAD模型．     

非欧空间中的广义度量方程及其应用

本文改进了杨世国关于非欧空间中基本图形的度量方程,建立一个一般意义下的、应用更为方便的广义度量方程,作为其初步应用,导出了非欧空间中两个单形之间的一些有趣的几何关系．     

圆板几何非线性方程摄动解的收敛性

本文从一般角度出发,详细讨论了圆薄板几何非线性方程的正则摄动解和对应的迭代解的计算格式以及它们两者之间的关系,通过证明迭代解的收敛性,解决了摄动解在区域上一致收敛这一棘手问题。     

Четаев型非完整力学系统的微分几何原理

本文应用现代微分几何的方法研究Четаев型非完整力学系统.通过恰当地定义Четаев型约束Pfaff系统,给出了非完整力学系统的微分几何结构,从而将带有非完整约束的Lagrange方程表达为一种与坐标无关的不变形式,并且采用这个新观点讨论了约束的嵌入和非完整力学系统的守恒定律等问题,得到了约束子流形上的Noether型定理.     

聚焦空间几何中的非坐标向量方法

随着新课程标准的不断推进,空间想象能力和几何直观能力越来越受到人们的关注,空间向量作为研究空间几何的强有力工具,给空间几何问题的研究注入了新的生机和活力,开辟了很多解题的新途径、新方法、新思路,拓宽了高考对空间几何问题的命题的新空间．     

非欧空间中双基本图形的度量方程及其应用

本文提出了n维球面型空间和双曲空间中双基本图形的概念,建立了球面型空间与双曲空间中双基图形的度量方程,并给出度量方程的一些应用.