Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js
Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

13.4: Гіперболічні трикутники

Теорема13.4.1

Будь-який невироджений гіперболічний трикутник має позитивний дефект.

Доказ

Закріпіть h-трикутникABC. Відповідно до теореми 11.3.1

defect(hABC)0

Залишається показати, що в разі рівностіhABC вироджується.

Без втрати спільності, ми можемо припустити, щоA це центр абсолюту; в даному випадкуhCAB=CAB. Тим не менш, ми можемо припустити, що

hCAB,hABC,hBCA,ABC,BCA0.

DДозволяти бути довільною точкою в[CB]h відмінному відB іC. З пропозиції 9.6.1 ми маємо

ABChABCπCDBBCAhBCA.

З вправи 7.4.2 ми отримуємо, що

Тому, якщо ми маємо рівність в 13.4.1, тоCDB=π. Зокрема, h-сегмент[BC]h збігається з евклідовим сегментом[BC]. За вправою 12.1.3 останнє може статися тільки в тому випадку, якщо h-лінія(BC)h проходить через центр абсолюту (A); тобто якщоhABC вироджується.

Наступна теорема стверджує, зокрема, що невироджені гіперболічні трикутники є конгруентними, якщо їх відповідні кути рівні. Зокрема, в гіперболічної геометрії подібні трикутники повинні бути конгруентними.

Теорема13.4.2 AAA congruence condition

Два невироджених h-трикутникаABC іABC є конгруентними ifhABC=±hABC,hBCA=±hBCA іhCAB=±hCAB.

Доказ

Зверніть увагу, що якщоABh=ABh, то теорема випливає з ASA.

2021-02-24 пнг

Припустимо, навпаки. Без втрати спільності ми можемо припустити, щоABh<ABh. Тому ми можемо вибрати точкуB[AB]h таку, щоABh=ABh.

Вибираємо h-полустрочку[BX) так, щоб

hABX=hABC.

Згідно з вправою 11.5,(BX)h(BC)h.

За теоремою Паша (теорема 3.12),(BX)h перетинається[AC]h. Припустимо, щоC позначає точку перетину.

За данимиhABChABC ASA, зокрема,

defect(hABC)=defect(hABC).

Застосовуючи вправу 11.11 двічі, отримуємо, що

defect(hABC)=defect(hABC)++defect(hBCC)+defect(hBCB).

За теоремою 13.7 всі дефекти повинні бути позитивними. Тому

defect(hABC)>defect(hABC).

З іншого боку,

defect(hABC)=|hABC|+|hBCA|+|hCAB|==|hABC|+|BCA|+|hCAB|=defect(hABC)

— протиріччя.

Нагадаємо, що біекція від h-площини до себе називається збереженням кута, якщо

hABC=hABC

для будь-якогоhABC і свого образуhABC.

Вправа13.4.1

Показати, що будь-яке перетворення h-площини, що зберігає кут, є рухом.

Підказка

Застосувати умову AAA-конгруентності (теорема13.4.2)