* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
98
ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ
ПРЕОБРАЗОВАНИИ
1
Взаимно обратные преобразования Ф и Ф * можно определить еще как такие, произведение которых, взятых в любом порядке, представляет собой тождественное преобразование (их общей области действия). В част ности, тождественным преобразованием является «квадрат» Ф любого инволютнвного преобразования Ф. В самом деле, преобразования Ф и ф - ' таковы, что из Ф(А) = А' следует ф- {А ) = А , и поэтому
2 1
ФФ- (Л')=Ф(Л)=Л',
- ,
,
Ф~ Ф(А)=Ф- (А')
1
1
= А,
- 1
т. е. ни преобразование Ф Ф , ни преобразование ф ф жения точек в их общей области действия <А
не меняют поло
§ 6. Общее определение геометрии. Группы геометрических преобразований 6-1. Предмет геометрии. Учение о геометрических преобразова ниях сыграло важную роль в оформлении наших взглядов на сам предмет геометрии. Оно лежит в основе одного из самых распростра ненных общих определений геометрии, позволяющего разобраться в сущности сходства и огличий между различными ветвями этой обширной математической дисциплины. Для того чтобы прийти к по добному определению «геометрии», понимаемой в широком смысле этого слова, нам надо будет прежде всего остановиться на вопросе о содержании обычной геометрии Евклида. В средней школе говорят, что предметом геометрии является изучение свойств геометрических фигур. При этом «геометрическую фигуру» можно описать как какую-то совокупность точек; труднее ответить на вопрос о «свойствах», которые интересуют гео'метра. Ясно, что здесь речь идет не о всех вообще свойствах, какие только можно придумать; гак, цвет фигуры, вопрос о том, начерчен ли тре угольник белым по черному (мелом на доске) или черным по белому (карандашом в тетради) вовсе не рассматривается на уроках геомет рии. Поэтому, для того чтобы уточнить данное выше описание геометрии, необходимо уяснить себе, чем характеризуются г е о м е т р и ч е с к и е свойства фигур. Для того чтобы ответить на этот вопрос, обратимся к тем задачам, которые решаются в геометрии, прежде всего к задачам на построение, являющимся типичными для этого предмета. Из школь ного курса хорошо известно, что для того, чтобы задача на пост роение треугольника имела определенное решение (возможно, не сколько решений, скажем, два или четыре), надо задать т р и незави симых элемента треугольника, например три стороны или две стороны и угол; два элемента, вообще говоря, определяют бесконечно много треугольников, а четыре произвольно заданных элемента—ни одного. Однако утверждение о том, что существует е д и н с т в е н н ы й треугольник с заданными длинами л, Л, с сторон, строго говоря, не верно: на самом деле таких треугольников можно найти беско-