homology的幾何解釋
(未完待續)
以前不知道homology的幾何解釋,只知道中文譯名叫同調。網上未找到詳細答案,翻看了好幾本射影幾何書也沒有答案。現在終於找到了: 在
liugi cremona的「elements of projective geometry」書上。有整整的2章(3到4章)
共23節(18到41節)都討論
homology,包括平面的homology與空間的homology,閱讀它們有些麻煩,缺少插圖,還要利用到前面第2章的一些結果
。下面我將它翻譯出來,增加一些插圖,並重新組織。
同調的定義見下,它是同一平面π上
2個圖形之間的一種關係,但其定義要牽涉到另一平面π
'上的乙個圖形:
【定義】
平面π上兩個圖形f1與f
2稱為同調的,如果它們都是另一平面π'上的同乙個圖形f的
透視投影,這2個透視投影的
透視中心s1
與s2
在π,π'外
。
如下圖,位於下面左下方稍有傾斜的平面π
'上的乙個三角形,以s1與s
2為透視中心,將它投影到後一平面π上所得到的兩個三角形就是同調的圖形。
圖1定義平面π上
兩個圖形同調要用到另個平面π'
的乙個圖形
同調的圖形有下列性質:
【定理1】同調對應圖形是射影對應的圖形。
【證】因f
1與f為相互透視的圖形,f與f2為相互透視的圖形,所以根據
任意次的透視對應為射影對應的定義,
f1與f
2為相互射影對應的圖形
。【定理2】同調圖形的任意對應邊(延長後)必相交於兩個平面π,π'的交線上;
【證】
證明方法和
desargues
定理的證明方法相同,可證f1
與f的任何對應邊
交在π,
π'平面的交線上一點
,同樣f2與f的任何對應邊也的任何邊也交在π,π
'平面的交線上一點,
所以f1與f2
的任何對應邊交在π,π
'平面的交線上同一點。
【定理3】同調對應圖形是相互透視對應的圖形。
【證】這是因為,。
這一定理極其深刻的反映了同調圖形的性質,或許正因為有此性質,人們就把同調理解為就是透視。
該書包含的各章內容為:
central projection - figures in perspective -
homology - homological figures in space -
geometric forms - the principle of duality -
projective geometric forms - harmonic forms -
anharmonic ratios - construction of projective forms -
particular cases and exercises - involution -
projective forms in relation to the circle - projective forms in relation to the conic sections -
constructions and exercises - deductions from the theorems of pascal and brianchon -
desargue's theorem - self corresponding elements and double elements -
problems of the second degree - pole and polar -
the center and diameter of the conic - polar reciprocal figures -
foci - corollaries and constructions
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