1.10: Конгруентні трикутники
Наша наступна мета - надати суворе значення для (iv) Розділу 1.1. Для цього ми вводимо поняття конгруентних трикутників, тому замість «якщо ми обертаємо або зсуваємо, ми не побачимо різниці», ми говоримо, що для трикутників конгруентність бічного кута тримає; тобто два трикутники є конгруентними, якщо вони мають дві пари рівних сторін і однаковий кут вимірювання між цими сторонами .
Впорядкована трійка різних точок в метричному просторіX, скажімоA,B,C, називається трикутникомABC (коротко△ABC). Зверніть увагу, щоACB трикутникиABC і вважаються різними.
Два трикутникаA′B′C′ іABC називаються конгруентними (його можна записати як△A′B′C′≅△ABC), якщо є рухf:X→X такий, що
A′=f(A),B′=f(B) іC′=f(C).
XДозволяти бути метричний простір, іf,g:X→X бути два рухи. Відзначимо, що зворотнеf−1:X→X, а також композиціяf∘g:X→X - це теж рухи.
Звідси випливає, що≅ "" - це відношення еквівалентності; тобто будь-який трикутник, конгруентний собі, і наступні дві умови дотримуються:
- Якщо△A′B′C′≅△ABC, то△ABC≅△A′B′C′.
- Якщо△A″B″C″≅△A′B′C′ і△A′B′C′≅△ABC, то
△A″B″C″≅△ABC.
Зверніть увагу, що якщо△A′B′C′≅△ABC, тоAB=A′B′,BC=B′C′ іCA=C′A′.
Для дискретної метрики, а також деяких інших показників, конверс також тримається. Наступний приклад показує, що він не тримається в літаку Манхеттена:
Розглянемо триA=(0,1),B=(1,0) пункти іC=(−1,0) на Манхеттенському літаку(R2,d1). Зверніть увагу, що
d1(A,B)=d1(A,C)=d1(B,C)=2.
З одного боку,
△ABC≅△ACB.
Дійсно, карта(x,y)↦(−x,y) - це рух,(R2,d1) який посилаєA↦A,B↦C, іC↦B.
З іншого боку,
△ABC≇
Дійсно, аргументуючи протиріччям, припускайте, що\triangle ABC \cong \triangle BCA; тобто є рухf(\mathbb{R}^2, d_1) того, що послатиA \mapsto B, B \mapsto C, іC \mapsto A.
Ми говоримо, щоM це серединаA іB якщо
d_1(A, M) = d_1(B, M) = \dfrac{1}{2} \cdot d_1(A, B).
Зверніть увагу, що точкаM є середньою точкоюA іB якщо і тільки тоді, колиf(M) є серединоюB іC.
Набір середніх точок дляA іB нескінченний, він містить всі точки(t, t) дляt \in [0, 1] (це сірий відрізок на малюнку вище). З іншого боку, середина дляB іC є унікальною (це чорна точка на малюнку). Таким чином, картаf не може бути об'єктивною — протиріччям.