射影

射影

射影是一個存在於數學及物理學中的概念,存在於集合論、線性代數、幾何學以及拓撲學等諸多理念中。在平面幾何中,與一個圖形相似的圖形叫做這個圖形的射影。 射影是幾何學術語,射影幾何用來研究圖形的射影性質,即圖形經過射影變換不變的性質,也叫做投影幾何學。在經典幾何學中,射影幾何處於一種特殊的地位,通過可以把其他幾何聯繫起來。

歷史

射影幾何的某些內容在公元前就已經發現了,基於繪圖學和建築學的需要,古希臘幾何學家就開始研究透視法,也就是投影和截影。但直到十九世紀才形成獨立體系,並趨於完備。

1822年法國數學家彭賽列發表了射影幾何的第一部系統著作。他是認識到射影幾何是一個新的數學分支的第一個數學家。

射影幾何學在航空、測量、繪圖、攝影等方面有廣泛的套用。

向量

設單位向量 e是直線m的方向向量,向量AB= a,作點A在直線m上的射影A ',作點B在直線m上的射影B ',則向量A 'B '叫做AB在直線m上或在向量 e方向上的 正射影,簡稱 射影

向量A 'B '的模∣A 'B '∣=∣AB∣ ·∣cos〈a,e〉∣=∣ a·e∣。

正射影像的數量又稱正投影。

直線

定義1:自點P向直線a引垂線所得到的垂足Q叫做點P在直線a上的射影。

平面中,過一點(直線上或直線外)有且只有一條直線與已知直線垂直,其垂足唯一,故點在直線上的射影唯一,故定義合理。

平面

定義2:自點P向平面α引垂線所得到的垂足Q叫做點P在平面α上的 射影

空間中,過一點(平面上或平面外)有且只有一條直線與已知平面垂直,其垂足唯一,故點在平面上的射影唯一,定義合理。

三垂線定理: 平面 內的一條 直線 ,如果和穿過這個平面的一條 斜線 在這個平面內的射影垂直,那么它也和這條斜線垂直。

圖形

定義3:如果圖形F上的所有點在一平面上的射影構成的圖形F' ,則 F' 叫做圖形F在這個平面上的 射影。

由定義1與定義2的說明可知,圖形在平面上的射影是唯一的。

特別地,直線在平面上的射影的情況:

情況1: 直線平行於平面

任取直線上兩點,分別做平面垂線,連線平面內兩個垂足,連成的直線就是直線在平面上的射影 。

情況2: 直線與平面斜交

任取直線上平面外一點,做平面垂線,連線垂足和斜足所得到的直線,就是直線在平面上的射影。

情況3: 直線與平面垂直

此時直線上的點在平面上的射影都是同一點——垂足,故垂足就是直線在平面上的射影。

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們