Loading [MathJax]/jax/element/mml/optable/GeneralPunctuation.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 таку, щоA'B''_h=AB_h.

Вибираємо h-полустрочку[B''X) так, щоб

\measuredangle_h A'B''X=\measuredangle_h A'B'C'.

Згідно з вправою 11.5,(B''X)_h\parallel(B'C')_h.

За теоремою Паша (теорема 3.12),(B''X)_h перетинається[A'C']_h. Припустимо, щоC'' позначає точку перетину.

За даними\triangle_h ABC\cong\triangle_h A'B''C'' ASA, зокрема,

\text{defect}(\triangle_h ABC)=\text{defect}(\triangle_h A'B''C'').

Застосовуючи вправу 11.11 двічі, отримуємо, що

\begin{array} {rcl} {\text{defect} (\triangle_h A'B'C')} & = & {\text{defect} (\triangle_h A'B''C'') +} \\ {} & + & {\text{defect}(\triangle_h B''C''C') + \text{defect} (\triangle_h B''C'B').} \end{array}

За теоремою 13.7 всі дефекти повинні бути позитивними. Тому

\text{defect} (\triangle_h A'B'C') > \text{defect} (\triangle_h ABC).

З іншого боку,

\begin{array} {rcl} {\text{defect} (\triangle_h A'B'C')} & = & {|\measuredangle_h A'B'C'| + |\measuredangle_h B'C'A'| + |\measuredangle_h C'A'B'| =} \\ {} & = & {|\measuredangle_h ABC| + |\measuredangle_BCA| + |\measuredangle_h CAB|} \\ {} & = & {\text{defect} (\triangle_h ABC)} \end{array}

— протиріччя.

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

\measuredangle_h ABC= \measuredangle_h A'B'C'

для будь-якого\triangle_h ABC і свого образу\triangle_h A'B'C'.

Вправа\PageIndex{1}

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

Підказка

Застосувати умову AAA-конгруентності (теорема\PageIndex{2})