Hero Image
1 章の演習 — 原始的な概念と命題

演習と解決策 演習 1 — true (V) または false (F) として分類します。 無数の直線が点を通過します。 正誤 正しい。 点 $P$ とその外側の無限の点を取得します。それぞれが $P$ で異なる直線を決定します。 直線は 2 つの異なる点を通過します。 正誤 正しい。 それは決意の前提です。 直線には 2 つの異なる点が含まれています。 正誤 正しい。 存在の仮定により、それは無限を含みます。 2 つの異なる点が唯一の直線を決定します。 正誤 正しい。 存在と独自性:決定の仮定。 1 本の直線は指定された 3 つの点を通過します。 正誤 誤り。 同一線上にある場合のみ。同一直線上にない 3 つの点は、同じ直線上にありません。 ↻ 最初からやり直す 演習 2 — true (V) または false (F) として分類します。 3 つの異なる点は常に同一線上にあります。 正誤 誤り。 他の 2 つによって決定されたラインの外側にポイントを取得するだけです。 3 つの異なる点は常に同一平面上にあります。 正誤 正しい。 それらが同一線上にない場合は、平面が決定されます。存在する場合、それらを含む線は無限平面内にあります。 4 つの異なる点によって 2 つの直線が決定されます。 正誤 誤り。 1、4、6 の直線を決定できます。点の図を確認してください。 1 本の直線は 4 つの異なる点を通過できます。 正誤 正しい。 これは、4 つが同一線上にある場合に発生します。 平面に属する 3 つの点は常に同一線上にあります。 正誤 誤り。 平面では、任意の線の外側に点があります。 ↻ 最初からやり直す

Hero Image
競合するストレート

2 つの異なる交差線には、ちょうど 1 つの共通点があります。当然のことのように思えますが、まさにそれが、執筆にこれほど長い時間がかかった理由です。 発見者 ギリシャの幾何学者は常にこの事実を使用していましたが、ユークリッドはそれを公準に含めませんでした。 原論 の一部の古い版では、ギャップを埋めるために「2 つの直線はスペースを囲まない」という文言が追加されています。文献学者のJ. 19 世紀末にこの作品を批判的に編集した L. ハイバーグ は、この抜粋は後から追加されたものであると考えました。現代版はデヴィッド ヒルベルトの出現公理 (1899) から来ています。2 つの異なる直線に 2 つの共通点がある場合、2 つの点が 1 つの直線を決定するという公準に矛盾します。 ユークリッド、ルネサンスの表現は伝統的にユークリッドまたはアルキメデスと関連付けられていました。ラファエル・サンツィオ · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン ヨハン・ルートヴィヒ・ハイベルク。身元不明の写真家 · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン デヴィッド・ヒルベルト。身元不明の写真家 · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン 歴史 この例は、ジオメトリがどのように成熟したかを示しています。図面を見れば、2 つの直線が 1 点で交差することが誰にでもわかりますが、図面は証拠ではありません。古代および中世の解説者は、ユークリッドがこの図を信頼した点に注目しました。 19 世紀には、これらの点は公理や定理に変換されました。 点、線、および出現関係: 図面はオブジェクトと関係を表します。ブログからのオリジナルの教訓的なイラスト。 今日のデモンストレーションは 1 行に収まります。決定公準を使用するだけです。これは、不条理による証明の最初の良い例であり、この本で何度も登場する方法です。 日常生活での応用 交差点 2 本の直線道路が 1 つの交差点で交わります。住所「A 通りと B 通りの角」は 1 つの場所を示します。 絵の中心を見つけます 長方形の 2 つの対角線に糸で印を付けます。唯一の交わる点は釘が通る中心です。 照準器と照準器。 スコープやカメラの照準線は、2 本の競合する直線を使用してターゲット上の正確な点をマークします。 ハサミ 刃は唯一の共通点であるネジを中心に回転します。 出典: Elements、book I (D. Joyce) · Hilbert (MacTutor)。

Hero Image
原始的な命題

点、線、面が定義されていない場合は、誰かがゲームのルールを伝える必要があります。これらのルールは公準です。 発見者 理論を証拠なしに受け入れられたステートメントから始めるという考え方はギリシャ的です。 アリストテレス (紀元前 4 世紀) は、すべての実証科学に初期原理が必要な理由をすでに議論し、ユークリッドはこれを 原論 で実践し、5 つの公準で作業を開始します。最初の公準では、ある点から別の点まで直線を引くことが可能であると述べています。 1899 ではデイヴィッド・ ヒルベルト が、ユークリッドが明言せずに使用した規則を含む、約 20 個の公理を含むリストを完成させました。 アリストテレス、後の芸術的表現。Lisipo による著作物のコピー · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン ユークリッド、ルネサンスの表現は伝統的にユークリッドまたはアルキメデスと関連付けられていました。ラファエル・サンツィオ · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン デヴィッド・ヒルベルト。身元不明の写真家 · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン 歴史 ユークリッドの方法は 20 世紀以上にわたって成功を収めてきました。すべての 原論 定理は、以前の公準または定理から推定されます。それが、この著作が 20 世紀まで教科書として使用され、他の分野のモデルとなった理由です。ニュートンはプリンキピアを組織し、スピノザは彼の倫理学を「幾何学者のやり方で」書きました。 アイザック・ニュートン。ゴッドフリー・ネラー (1646–1723) · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン バルーク・スピノザ。正体不明の画家 · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン 19 世紀に数学者は、原論 の証明の一部は公準に含まれず、図面で「見られた」事実に依存していることに気づきました。ヒルベルトはすべてをグループ (発生、順序、一致、平行、連続) に再編成しました。そしてこの章の公準 (存在、決定、包含) は彼の発生公理のバージョンです。

Hero Image
原始的な概念

点、線、面はすべてのジオメトリを組み立てる要素であり、興味深いことに、それらには定義がありません。 発見者 点や直線を「発見」した人はいません。それらは、土地を測ったり、計画を描く習慣と同じくらい古い考え方です。それらを最初に定義しようとしたのは、紀元前300 年頃のアレクサンドリアのユークリッドで、原論の中で「点とは部分を持たないもの」「線は幅のない長さである」と書かれています。 2000 年以上後、1899 でドイツ人のデイヴィッド ヒルベルトは、点、線、 面を未定義のままにして、それらが相互にどのように関係しているかのみを記述するという、今日採用されている解決策を提案しました。 ユークリッド、ルネサンスの表現は伝統的にユークリッドまたはアルキメデスと関連付けられていました。ラファエル・サンツィオ · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン デヴィッド・ヒルベルト。身元不明の写真家 · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン 歴史 ユークリッドの定義は明確に見えますが、証明には役立ちません。点に「部分がない」と言っても、定理の証明に使用できることは何もわかりません。すべての定義には別の単語が使用されており、その単語も定義する必要があり、その連鎖は決して終わりません。どこかで立ち止まらなければなりません。 888 日付の要素の原稿のページ: MS の書籍 X の付録。ドールヴィル 301、フォリオ 268r、ボドリアン図書館。それは作品が伝わってきた証です。ユークリッドの作品。中世の写本家。ボドリアン ライブラリ · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン。 ヒルベルトは冒頭で立ち止まった。彼の著書幾何学の基礎では、点、直線、 平面は原始的な用語であり、重要なのは「1本の直線が2点を通過する」など、それらが従う規則であると述べています。彼はこのアイデアを、「点、線、面」を「テーブル、椅子、ビールジョッキ」と交換することが可能である、つまりルールが適用され続ける限り、定理は真実であると述べて要約したと言われている。 日常生活での応用 地図と GPS。 アプリ内で住所を示すピンはドットです。これは大きさではなく位置を示します。 レーザー レベル。 レンガ職人が壁に投影した赤い線は直線を表します。タイルと棚を位置合わせするための基準です。 テーブルの天板と床。 平面は平面のモデルです。家具が「ぐらつく」のは、床が平面のように機能していないためです。 デジタル画面 画像は、行と列に編成された色の小さな点であるピクセルで構成されます。 出典: Euclid (MacTutor) · Hilbert (MacTutor) · 要素、定義 I.1。

Hero Image
ちょっとした歴史

補足資料 ジオメトリという言葉は、ギリシャ語のジオ(地球)とメトリ(測定)、つまり地球を測定することから来ています。エジプト人、バビロニア人、シュメール人、ヒンズー教徒、ペルシャ人は、洪水後に肥沃な土地を分配し、家や寺院を建て、空に従うために幾何学をすでに使用していました。しかし、それを定義、公準、 定理を伴う演繹科学として初めて厳密に扱ったのはギリシャ人でした。 ギリシャの伝統: 本や学校で体系化された知識。 幾何学で最も有名な著作であるユークリッドの原論。 原論 の初英語版の口絵 (1570)。 伝承によると、 幾何学をエジプトからギリシャに持ち込んだのはミレトス物語 です。彼の後には、サモスのピタゴラスによるピタゴラス学派と、 プラトンによるプラトン学派という、分析と演繹によって図や数を研究する2つの学派が現れました。この時代の集大成は紀元前300 年頃にアレクサンドリアのユークリッドによって書かれた著作集原論です。それは平面図形、円、三角形、四角形を扱います。そして、この本で従う方法はそこから来ています。 ミレトスのタレス、後の芸術的表現。ルカ ジョルダーノ · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン サモス島のピタゴラス、後の芸術的表現。作者不明 · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン プラトン、後の芸術的表現。シラニオンの肖像画のローマ字コピー · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン ユークリッド、ルネサンスの表現は伝統的にユークリッドまたはアルキメデスと関連付けられていました。ラファエル・サンツィオ · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン

Hero Image
ピタゴラススーツ

ピタゴラスのスーツは建築構造において重要であり、ギリシャ人の興味を呼び起こしました。それらは非常に重要でした。それらのおかげで、私たちは今日まで生き残っている最も美しく永続的な建築の1つを手に入れることができました。 ピタゴラススーツ まず、ピタゴラススーツとは何かを定義しましょう。 定義 (ピタゴラス テルノ): は、次のような自然数 $x,y$ および $z$ (テルノ) のセットです。 $$x^2 + y^2 = z^2$$ この定義は、アレクサンドリアのユークリッドによって使用され、直角三角形に対応するピタゴラスの定理の概念を使用しました。 シュメール人は最も有名な著者よりずっと前からピタゴラスの定理を知っていたことを覚えておく価値があります。彼らは当時最も一般的な関係を知っていました。それは、次の人物から与えられたスーツ $(x,y.z) = (3,4,5)$ でした。 $$3^2+ 4^2 = 5^2$$しかし、$x^2 + y^2 = z^2$ となるような自然数の集合 $(x,y,z)$ が存在することを証明したのはピタゴラスだけです。 ピタゴラスの定理と直角三角形 この本の序文では、正方形の辺の概念から始めました。私たちのradix quadratum。 この図から、正方形の面積があることがわかります。これは、現在の数学では $\times$ 辺に相当します。 例 1: $$\text{Area 1} = 3\times 3 = 9$$ $$\text{Area 2} = 4\times 4 = 16$$ $$\text{Area 3} = 5\times 5 = 25$$ $$\text{Area 1} + \text{Area 1} = \text{Area 3}$$ 例 2: $$\text{Area 1} = 6\times 6 = 36$$ $$\text{Area 2} = 8\times 8 = 64$$ $$\text{Area 3} = 10\times 10 = 100$$ $$\text{Area 1} + \text{Area 1} = \text{Area 3}$$

Hero Image
円周

幾何学に関する主な著作であるユークリッドの著書『要素』には、直線と円に関するいくつかの結果が含まれています。この投稿では、このテーマに関するいくつかの結果を示します。 基本設定 以下では、円を操作するための基本的な用語をいくつか定義します。 中心 定義 (中心): は、円上のどの点からも同じ距離にある点です。 レイ 定義 (半径): は中心から円周に向かう任意の直線セグメントです。 弦 定義 (弦): は、円上に 2 つの端がある任意の直線セグメントです。 直径 定義 (直径): は円の中心を通過する弦です。これはサークル内で最大のコードであることを覚えておく価値があります。この弦は半径の 2 倍に等しい。 $$D = 2R$$ 接線 直線や円を扱う場合は、いくつかのプロパティが必要です。そのうちの 1 つ目は接線です。 定義 (接線): 平面において、円に対する接線、つまり一点で切られたものを指します。この交点が接点(T)となります。 補題 1: 直線は、その点で終わる半径に対して垂直である場合にのみ、その点で円に接します。 割線 2 番目は割線です。 定義 (割線): 平面において、円に対する割線、つまり複数の点で切られたものを指します。 補題 2: 直線は、円と 2 つの点で交差する場合にのみ円に割られます。