* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
124
ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ
ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
8.2. Неточечные преобразования в геометрии окружностей. Аналогична сказанному относительно аффинных преобразований каждое круговое преобразование плоскости можно рассматривать как преобразование в мно жестве окружностей и прямых линий, переводящее каждую окружность или прямую (которую можно также считать «окружностью бесконечно большого >адиуса») снова в окружность или прямую Так из формул (9) и (9') § 3 стр. 74) следует, что инверсию с центром в начале О (декартовых пря ^ моугольных) координат и степенью 1 можно описать как преобразование в множестве окружностей и прямых плоскости, переводящее: а) прямую ax-\-by=G, проходящую через начало координат О, в себя; б) прямую 2ах-\-2Ьу=\, не проходящую через О, в окружность (хР + у')— 2ах—2Ь#*=0, проходящую через О (центр Q(a, Ь) этой окруж ности принадлежит перпендикуляру 0Р опущенному из точки О на пря ; мую, причем °=2(5р Р а Д и У с окружности равен 0 ° ( 2 ? б ) ) ' в) окружность (х*+у*) — 2ах—2by=G проходящую через О, в прямую 2ах-\-2Ьу=\, не проходящую через О (перпендикуляр ОР, опущенный из О на эту прямую, принадлежит прямой OQ, где Q (а, Ь)—центр окруж ности; при этом 0 ^ в 5 б $ ) ;
%
=
t
г) -окружность
(х*+у*) — 2ax—2by+c
г
™ 0,
не
проходящую
через О,
в окружность х * - | - у — 2 - х — 2 — у+—=0,
также не проходящую через окружностей £ и £ лежат на
9
С
О (центры Q(a, Ь) и Q ' ^ ~ » одной
с
с
э т и х
прямой с точкой О, причем отношение радиусов г = У а* + Ь —с и
г = у I — 1 +1 — ) — — окружностей равно отношению длин отрезков 0Q н OQ', откуда следует, что О является центром гомотетии окружностей 1 X и £ , а степени с и —точки О относительно окружностей £ и £ ')
с
взаимно обратны). Ясно, что круговые преобразования можно охаракте ризовать и как преобразования в множестве точек плоскости, переводящие каждую окружность (к числу которых здесь причисляются и «окружности бесконечно большого радиуса» — прямые), понимаемую как совокупность точек (рис. 67, а), снова в окружность, и, с другой стороны, как преоб разования в множестве окружностей (и прямых), переводящие совокупность окружностей, пересекающихся в одной точке (рис. 67,6), снова в такую же совокупность окружностей. При этом, разумеется, мы должны рассматри вать круговые преобразования как точечные преобразования, действующие в «расширенной» (круговой) плоскости. До сих пор мы рассматривали лишь такие неточенные преобразования, которые можно трактовать также и как точечные. Однако можно опреде лить и такие преобразования в множестве прямых линий или в множестве окружностей на плоскости, к ото р Lie н е п е р е в о д я т совокупность пере секающихся в одной точке прямых (пучок прямых) или совокупность пересекающихся*в одной точке окружностей снова в такую ж е совокупность прямых или окружностей и которые поэтому никак нельзя рассматриватькак преобразования в множестве точек. Содержательные примеры преобра зований такого рода доставляет т е о р и я о к р у ж н о с т е й ) . В этой
2
') См. § 2 статьи «Окружности», стр. 454—461. •) См. статью «Окружности».