* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
526
основный
ПОНИ ГНИ СФЕРИЧЕСКОЙ
ГЕОМЕТРИИ
I I ТРИГОНОМЕТРИИ
Таким образом, отлпи! е межл> двумя указанными подходами к пла ниметрии заключается в том, что под движениями в одном случае пони маются «механические» иеремещелия фнгур в самой рассматриваемой плос кости, а в другом случае—«механические» перемещения, совершаемые в объемлющем трехмерном прострлнстве. Следует заметить, что два указан ных подхода к планиметрии мриноднт, строго говор», к двум р d J л и ч н ы м геометрическим системам. Имен но в геометрии, основанной только на движениях 1- о рода, существуют понятия, не имеющие смысла в обычной планиметрии; сюда относятся: направление обхода фигуры, ориентированная площадь фигуры (площадь, взятая с тем или иным знаком в зависи мости от направления о б х о д а ) ) , косое произведение двух векторов ) и др. Однако в школьном преподавании эти вопросы обычно оставляются в стороне, в связи с чем становится наиболее естественным рассмотрение в с е х движении, t не только движений 1-го рода. В случае геометрии на сфере различие между указанными двумя подходами кажется на первый взг ляд еще более принципиальным, чем в случае пла ниметрии. Ведь никаким «механическим» перемещением (в трехмерном пространстве) одного из треугольников, изображенных на рис. 12, б, его нельзя наложить на второй из этих треугольников (если «вынуть» треуголь ник ABC из сферы н приложить его к треугольни ку А'В'С' «другой стороной», то треугольники не Рис. 1о. с о в м е с т я т с я - м е ш а е т искривленность сферы, рис. 15). Однако это соображение не является принципиальным: если сферу считать расположенной в ч е т ы р е х м е р н о м простран с т в е ) , то симметричные фигуры (например, треугольники, изображенные иа рис 12, о) м о г у т б ы т ь совмещены при помощи «механического» пере мещения в этом четырехмерном пространстве (т. е. при помощи «движения 1-го рода» в четырехмерном пространстве).
г 1 2 3
1.5. Принцип двойственности. Мы видели, что л ю б о е д в и ж е н и е сферы п е р е в о д и т пару диаметрально противоположных точек снова н пару диаметрально противоположных т о ч е к . Таким о б р а з о м , пара
диаметрально противоположных точек является в сферической геометрии самостоятельным геометрическим объектом. Отметим о д н о з а м е ч а т е л ь н о е свойство этих пар точек: всякой теореме сфе рической геометрии соответствует другая теорема этой геометрии, получающаяся из первой взаимной заменой слов: «пара диаметрально
противоположных точек> и «большая о к р у ж н о с т ь » , у л е ж и т на» и «про х о д и т ч е р е з » , соединяются» и « п е р е с е к а ю т с я на» и т. д . Например:
всякие две большие окружности на сфере пересекаются в одной паре диаметрально противополож ных ючек.
всякие две пары диаметрально точек - сферы противоположных соединяются одной большой окружностью.
') См книгу: А. М. Л о п ш н ц , Об измерении площадей ориентированных фигур. М.. 1956. ) См. статью «Векторы и их применения геометрии», стр 350. *) См статью о многомерных пространствах в кн. V ЭЭМ.
2