5Eb轴有分,则内计 (即可实广[](广实可 (职(可实广[可实(广[((可实广 鯽即(可实广·可(广实系[以(呗類 (哦可实(广也应广试[可实广也应可实广试 (我(可实广,(系实将[标将广将 (卿(可实广实系可实(广实系[(可广刹(广·系可 为另 (即(可实广((呀实广」以(嚇糅](以(吡頫[鹚 把(可实门(可牢广[成 (即(可实广·系以(种 可(实系[(广实系何可以(广糅柯[以可糅 (我阿可实(广也应广试]可实广也可实广让系 以(吨也广]以憾系]以啦谜[鹚∨ 把可实广也应广试」寸实广也可实川试成 基 (我事「物行5边实/积物就则直自结然 (邦「可实广实系可实(广实系](可广系应(广·系可将 [(可实广实刹将阿可实(广实系小将](可(系,将应(广,系(厅将 (可实广(系实将](将实可,(实系](可}(系捋应(广,累可将 可系叁(可广(系将应(广·系(可将 把(可实广实系可实(广实系](可广系应(广系可成 础几何学之二
➢➒➤➓➥➒➤➉➦✔➧⑤➨✇➩❈➫❁➭✜➯❭➲ ➳➸➵✍➳ ➺✣➻➽➼➚➾➶➪➶➹➴➘✔➷➬➺✣➹✳➪➶➾➮➼ ➺✣➻➱➻➽➼❲➺❐✃➒➾➮➼❒➪➶➹➴➘▼➾❮➪✳➺❐✃➒➹◗➼→➘❭✃♣➺✣➾➶➪❰➹◗➼ ➺✣➻➱➻➱➻➽➼❰➺✣➾➶➪➶➹◗➼◗Ï➸Ð➬➘✇➾♠Ï➒➺✣➹Ñ➪❲Ð➄➼✁➘✏ÒÓ➺✣➾♣Ô✤➹ÕÔ✆Ð➄➼ ➺✣➻×Ö✬➼➚➾➶➪Ñ➺✣➹✁ØÚÙ✳➹✝ÛÜ➼✁➘▼➾➶➪➶➹✁ØÚÙ✳➾➶➪➶➹✥Û ➺➽Ö✬➼➴➺✣➾➶➪➶➹◗➼◗Ï➄➺✄Ð♠➪❲Ý✥➼→➘❃ÞÞ Þ Þ ➾♠Ï❤Ðß➹❲Ï➸Ð ➾♠Ï❤Ýß➹❲Ï➸Ý Þ Þ Þ Þ ➺➽Ö➒➻➽➼à➺✣➾➶➪➶➹◗➼❒➪❰Ðá➷Ñ➾❮➪✳➺✣➹Ñ➪❲Ð➄➼✁➘❈➺✣➾✉Ï➸➹◗➼âÐá➷▼➺✣➹❰Ï❤Ð➄➼ã➾ ä⑤å æ ➺✣➻➱➻➽➼❲ç×➺❐✃➒➾➮➼❒➪➶➹❲➷✳✃♣➺✣➾➶➪❰➹◗➼✟èéÏ❤Ð❶➘✏ÒÓ➺❐✃➒➾♣Ô✤➹ÕÔ✆Ð➄➼✥➷❵✃✬Ò➚➺✣➾♣Ô✤➹ÕÔ✆Ð➄➼✁➘ ➵ Ôëê♣Ð ì ✃➒➾❮➪❰➹❰➷❵✃♣➺✣➾➶➪➶➹◗➼→➘❭í ➺✣➻➱➻➱➻➽➼❰➺✣➾➶➪➶➹◗➼◗Ï➸Ð➬➘❭Ò➚➺✣➾♣Ô✤➹ÕÔ✆Ð➄➼✙î ➾♠Ï➄➺✣➹✳➪❰Ð➄➼→➘P➺✣➹✳➪❰Ð➄➼✥Ï➸➾➚➘✏ÒÓ➺✣➹ÕÔ✆Ð✬Ô✤➾➮➼→➘❭Ò➚➺✣➾♣Ô✤➹ÕÔ✆Ð➄➼ ➺✣➻×Ö✬➼àç➾➶➪Ñ➺✣➹✁ØÚÙ✳➹✝ÛÜ➼✥➷Ñ➾❮➪❰➹✁Ø◗➷ï➾➶➪❰➹✝ÛðèéÏ❤Ð ➘❭Ò➚➺✣➾♣Ô✤➹✁ØÚÙ✳➹✝Û✗Ô✆Ð➄➼✥➷❵ÒÓ➺✣➾♣Ô✤➹✁ØÜÔ✆Ð➄➼✥➷✳Ò➚➺✣➾♣Ô✤➹✝Û➸Ô✆Ð➄➼✁➘ ➵ Ôëê♣Ð ì ➾❮➪✳➺✣➹✁ØÚÙ✳➹✝Û✙➼✥➷Ñ➾➶➪➶➹✁Ø◗➷Ñ➾❮➪❰➹✝Ûñ➘❭í ➺➽Ö✬➼❲ò✶ó✏ç➱ô❭õ ➢➒➤ öè✣÷ø➪✥ù✬ú✯ôPû ➫✔ü➉ý❃þ▼ÿ✁ ➺➽Ö➒➻➽➼àç×➺✣➾➶➪➶➹◗➼❒➪❰Ðá➷Ñ➾❮➪✳➺✣➹Ñ➪❲Ð➄➼✥➷▼➺✣➾✉Ï➸➹◗➼âÐ Ù❭➺✣➹❰Ï❤Ð➄➼ã➾✍è➮Ï❤Ý ➘❈ç×➺✣➾❮➪❰➹◗➼ñ➪❲ÐèéÏ❤Ý➶➷▼ç➾❮➪✳➺✣➹Ñ➪❲Ð➄➼✟èéÏ❤Ý➶➷▼➺✣➾✉Ï➸➹◗➼✑➺✄ÐáÏ❤Ý✥➼ Ù❭➺✣➹❲Ï❤Ð➄➼✑➺✣➾✉Ï❤Ý✥➼ ➘❈➺✣➾❮➪❰➹◗➼✥Ï➒➺✄Ð♠➪❰Ý✥➼◗➷✇➺✄ÝÑ➪➶➾➮➼◗Ï➒➺✣➹Ñ➪❲Ð➄➼✥➷✇➺✣➾♠Ï➸➹◗➼✑➺✄ÐáÏ➸Ý✥➼ÚÙ❭➺✣➹❰Ï❤Ð➄➼✑➺✣➾✉Ï❤Ý✥➼ ➘ Þ Þ Þ Þ ➾♠Ï❤Ðß➹❲Ï❤Ð ➾♠Ï❤Ýß➹❲Ï❤Ý Þ Þ Þ Þ ➷ Þ Þ Þ Þ Ý❰Ï➸➹ ➾♠Ï➸➹ Ý❰Ï❤Ðß➾♠Ï❤Ð Þ Þ Þ Þ ➷▼➺✣➾✉Ï➸➹◗➼✑➺✄ÐáÏ❤Ý✥➼ Ù❭➺✣➹❲Ï➸Ð➄➼✑➺✣➾♠Ï➸Ý✥➼ ➘ ➵ ê♣Ý ì ➺✣➾➶➪➶➹◗➼❒➪❰Ðá➷Ñ➾➶➪Ñ➺✣➹✳➪❰Ð➄➼✥➷▼➺✣➾✉Ï➸➹◗➼âÐ Ù❭➺✣➹❲Ï➸Ð➄➼ã➾➚➘❭í ✂☎✄✝✆✟✞✡✠☞☛✍✌
第五章,向量几何和向量代数 四元数—时空的代数 时间是一维的·空间是三维的’所以时空组合的总体是四维的,亦 R⊕={(t,R9a.和 的创3[图时空 4然积美的的代数股构,这也:是设 的四元数(q政enGn三角形乘互相的垂直而则 是他a是他 (t题还(语=(t是者说a是a都t为者他t者是他a是四a 间关角形乘互相呢?乘法的如平方恒等’这就所我三们接5著要的互 相方’证而角法的如平方和股合方’角形乘股合的【.方和乘法的股 合方33。三】验(来)一繁亦的是乘法股合方·即证恒而则:互要 【·方’示以)所验证的_点⊥股到 10五(09令第(09米五分(0五109令五(09第 这向由几得和的边 难关四元数的垂直,即我 1Qa五(09令第(09五=(a:a四令五(09五 见说1(a9米说a.令他(a四令预四正 (09五109令五(0张第=(09五(说令想令四长五 见说1(a9令长3说令长他a四(令四长证 ,学示3,要1垂(ah第公式(v(即我 109a五(09令第(09到说(9五109令五(09第(090五 再者,我们也示以类同于亦数( C Apex naBe刑的边,/垂直共轭和绝对 值,即 (t五=(t9说a五 (a本 基础几何学恒
✎✑✏✓✒ ✔✖✕✘✗✚✙✜✛☞✢✜✣✟✤✜✥✡✛☞✢☎✦★✧ ✩✚✪ ✧☎✫✬✫✮✭✜✯✱✰✲✦★✧ ✳ ✭✵✴✱✶☎✷✍✸✜✰✺✹✻✯✼✴✱✶✍✽☎✸✜✰✺✹✿✾❁❀✚✭✵✯☞❂✲❃✮✰★❄❆❅✮✶ ✩ ✸✜✰✺✹❈❇ ❉ ❊●❋■❍✟❏✍❑▼▲❖◆◗P❙❘❯❚◗❱❲◆❨❳❩❊❬P❬❘❩❳❭❍✬❪ ❫✬❴❛❵❝❜❡❞❣❢❙❤❥✐ ✰✲❦❁❧✚♠✵♥✵✭♦✯✲✷✍♣♦qsr✉t♦✈✮✇②①③✰✚✦✜✧♦④☎⑤⑥✹⑧⑦✍⑨★⑩✮✶✚❶ ❷ ✰ ✩☎✪ ✧ ▲❹❸❻❺❼❴❽❢❙❾➀❿➁✐➂❜❡❤❥✐➂➃➄❚❬➅➇➆☞➈➊➉➇➋✍➌✼➍ ✰✍➎★➏❆➐♦➑⑥✳ ▲❖◆❙➒◗P❙❘➓➒❙❚→➔✱▲❖◆↔➣✑P❙❘➂➣◗❚↕❏✝▲❖◆❙➒➙➔➛◆↔➣✑P➜❘➓➒➙➔➝❘➂➣➞❚ ▲❖◆❙➒◗P❙❘➓➒❙❚➠➟➡▲❖◆↔➣✑P❙❘➂➣◗❚↕❏✝▲❖◆❙➒↔◆↔➣➤➢➥❘➓➒❲➟➦❘➂➣✑P➜◆❙➒↔❘➂➣➧➔➛◆↔➣➄❘➓➒➙➔➝❘➓➒➩➨➫❘➂➣➞❚ ➭✵➯ ➈➲➉❝➋★➌✜➍♦➳✡➵➸➋★➺ ✰✼➻●➼✜➽ ➾✵➚➊✹➶➪✍➹★✾✜➘ ➆✼➴✜➷ ♣➮➬✵➱✜✰ ➌ ➍ ➽✃✹✬❐✵➐ ➈③➺ ✰★➻☞➼✵➽★✥✮④✚❃★➽✃✹ ➈✃➉❝➋ ④✱❃✝✰☎❒➮❮✲➽★✥ ➋♦➺ ✰✼④ ❃★➽➮❰★❰ ➅➇➆③Ï➥Ð✜Ñ③Ò✜Ó☞Ô✜Õ✮Ö ✰★✶ ➋✵➺ ④✱❃★➽✃✹❭×●Ø✵➾✼➐➮➑➲✳ ➌ ➱ ❒✜❮☞➽➊✹ÚÙ➮❀➥Û✵✾✵Ü Ð Ø✮✰☎Ü✮Ý★Þ❆④✍ß à ▲ ✏ P❙❘❯❚➠➟➡▲ ✏ P❙á➧❚ãâ❼➟➡▲ ✏ P➄ä❻❚æå❏★▲ ✏ P❙❘❯❚➠➟ à ▲ ✏ P❙á➧❚➠➟➡▲ ✏ P➄ä❻❚ãâ ⑦✍ç➮è✱é✍ê✍ë★✰✱ì☎í ➅æî❆ï ➯ ✩✚✪ ✧✜✰✍➎✜➏ð✹ ❉ ➘ à ▲ ✏ P❙❘❯❚➠➟➡▲ ✏ P❙á➧❚ãâ❼➟➡▲ ✏ P➄ä❻❚➩❏✝▲↔➢❬❘❝➟✑á➤P➤❘ñ➨➫á➧❚➠➟➡▲ ✏ P➄ä❻❚ ❏óò➙➢➸ô✻▲❹❘õP❙á➤P➄ä❻❚◗P↕➢➇▲❹❘❝➟✑á➧❚öä✬➔✱▲❹❘❩➨➫á➧❚❨➨✉ä❥÷ ▲ ✏ P❙❘❯❚➠➟ à ▲ ✏ P❙á➧❚➠➟➡▲ ✏ P➄ä❻❚ãâø❏✝▲ ✏ P❙❘❯❚➠➟➡▲↔➢❬á✉➟ùä▼P➤á➛➨✉ä❻❚ ❏óò➙➢➸ô✻▲❹❘õP❙á➤P➄ä❻❚◗P↕➢➇▲❹á✉➟ùä❻❚↔❘⑧➔➝❘❩➨➝▲❹á➛➨✉ä❻❚↔÷ î✟ú Ù✵❧û✹➇➱ à ➎✱üþý➡ÿ ý â ✰ ✁✄✂ ▲✆☎➡❜❖❚ ❉ ➘ à ▲ ✏ P❙❘❯❚➧➟❻▲ ✏ P❙á➧❚ãâ❼➟➡▲ ✏ P➄ä❻❚ø➢✲▲ ✏ P❙❘❯❚➠➟ à ▲ ✏ P❙á➧❚➠➟❻▲ ✏ P➄ä❻❚ãâ✞✝✵▲ ✏ P✠✟➓❚ ✡☞☛ ✹✍✌✏✎✜⑨✼Ù✵❀✏✑✓✒✕✔ Ö ✧ ▲✗✖➀❤❥❵✙✘➂❞❡❾✛✚❝✐❻❺➂❵✢✜➓❾➀❿➄❚ ✰❆ì✱í✵➎✍➏☞✣✏✤✚✥✦✥★✧ ✩ ✹ ❉ ▲❖◆◗P❙❘❯❚↕❏✝▲❖◆◗P➦➢❬❘❯❚ ✪ ✪ ▲❖◆◗P❙❘❯❚ ✪ ✪ ❏✬✫◆ ➣ ➔➝❘❝➟✑❘ ✭✯✮ ✣✟✤✱✰☞➾✳✲
则有 (t,a)·(t,a)=(t2+a·a,0) 总之·四元数乃是研讨时空的精简有效的数学工具,它也是研究学习 电磁学丶狭义相对论的基本工具。 53结语 总结上述对于空间的保长变换和向量代数的讨论’我们再提纲絮领 地把所得的结果和认识作一概括性的系统列述 1.反射对称是空间中最为简单的保长变换,而空间的所有其他保长 变换又都可以由它们的组合而得之,所以它们又是最为基本者。 再者’等腰三角形是一种最为初等简朴的反射对称图形;在古希 腊的几何学中能够仅用等腰三角形的各种特徴性质之间的逻辑 转换来分析空间对称性在几何学中的各种各样反映·究其原因其 实也就是反射对称性的组合,已经含盖了保长变换的全体这个基 本事实。 2.将两个反射对称{n1,9n算加以组合,其所得的保长变换以Ⅱ1 I2是否相几而分和两种:数1四I12=元时9n第n1是一个的移 它把空间间一是在Ⅱ1,I2的’垂三上由∏1往∏2的方向向组移 总你11,∏2):数Ⅱ1四12=R时,9n轴n1保其几三R上的同 一是={不总,而其他各是t则在其R的垂9Ⅱ(t)中以Ⅲ()四 为中a作理1,I2)的章转 3.两个的移,,2的组合几是一个的移,而何,时2=2时1。用代的 A语来B,空间所有的移组和的是保长变换代的一个Cab代;C 几何的本质来1,一个的移把空间间一是都作了一个n向等创的 3[移总’所以它是3移的自-]量面积,称之为3移向量。总 之,的移和。移向量是Ⅱ一事勾的两种股是;C变换股是来1定 这的移,C几何的本质来1则是3移向量,这是n一事勾的两9 基也几何学之
✴✶✵ ✷✸✵✳✹✻✺ ✼✾✽✿✷ ❀❂❁ ❃✆❄✛❅❇❆❉❈❋❊ ❃✆❄✛❅❇❆❉❈❍●✱❃✆❄❏■❋❑✕❆✙❊✾❆▲❅✞▼✞❈ ❃✆❄✛❅❇❆❉❈❇◆P❖❍● ✼ ◗ ◗ ❃✆❄✛❅❇❆❉❈ ◗ ◗ ■ ❊✶❃✆❄✛❅❙❘✍❆❉❈ ❚☞❯❲❱❨❳✳❩✦❬✦❭✄❪✻❫❵❴✱❛❵❜★❝★❞❢❡ ❁✬❣ ❝✯❬❵❤★✐✬❥❦❱✙❧☞♠✄❪✻❫♦♥✳❤✱♣ qsr ❤✉t✇✈✄①③②⑤④✯⑥✄❝③⑦⑤⑧⑤✐⑤❥⑩⑨ ❶❸❷✠❹ ❺❼❻ ❚ ✹❂❽⑤❾ ④⑤❿✄❜✦➀☞❝☞➁✄➂✄➃➅➄➇➆➉➈③➊✳➋⑤❬➇❝✏❴✦⑥➌❱➎➍❂➏❵➐✏➑✄➒✬➓✕➔ →★➣➇↔★↕ ❝ ✹⑤➙ ➆★➛✬➜✳➝✓➞③➟✦➠➇➡❵❝✄➢➥➤➇➦ ❾➌➧ ➨ ✵➫➩⑤➭ ④✦➯❵❪✓❜✦➀➇➲✯➳☞➵➸❡③➺➇❝❂➁✄➂✄➃s➄➻❱➽➼✬❜✦➀❂❝ ↔ ❁⑤➾✯➚ ➁✄➂ ➃s➄❢➪✻➶➸➹❵➘✦➴✯❧✻➏✱❝✳➷☞➬➸➼ ↕ ❯➮❱ ↔ ➘✳❧➥➏❢➪✯❪✬➳❂➵❂⑦⑤⑧✦➱❦⑨ ➐✯➱➮❱❐✃✏❒➸❮✬❰ÐÏ➸❪✯➞★Ñ✱➳☞➵★Ò✓✃➸❡➥Ó❵❝ ➩⑤➭ ④✳➯ÕÔ✕Ï×ÖÙØ➸Ú✳Û Ü ❝✦Ý③Þ➉❤❵➲ß❱❨à❂á✳â❵ã✯✃✏❒✱❮✬❰ÐÏ✄❝☞ä⑤Ñ✦å✯æ⑤➡✓ç✯❯➉➀❂❝❂è✳é ê ➄➉ë★ì☞íî❜✦➀Ð④✦➯✳➡✯Ø✱ÝÐÞ❢❤❵➲✏❝☞ä✦Ñ⑤ä✯ï ➩⑤ð ❱ñ♥ ➾✯òîó➥➾ ôÐ♠✳õ✄❪ ➩⑤➭ ④✳➯✦➡✄❝✳➷☞➬➌❱÷ö➥ø★ù❵ú✱ûü➁✄➂✄➃s➄✱❝✯ý★þ✓ÿ✁❂⑦ ⑧✄✂➇ôß⑨ ☎ ✵✝✆✟✞ ➩⑤➭ ④✳➯✡✠☞☛✍✌✏✎✒✑✓☛✍✌✕✔✗✖✙✘î➘☞➷☞➬➌❱ ➾ ↔★↕ ❝☞➁✄➂✄➃s➄î➘✛✚ ❖ ✑ ✚ ■ ❪✢✜③②✤✣✳➼③ì✦✥ ✞ Ñ ➧★✧ ✚ ❖✓✩ ✚ ■ ●✫✪ ❛✬☛✍✌✕✔✮✭✯☛✍✌✏✎➫❪☞➞✦✱✰✳✲ ❱✢❧ ➣ ❜✯➀✵✴➇➞✤✶ Ø✷✚ ❖ ✑✸✚■ ❝✺✹✼✻✁✽ ❽ ➴✾✚ ❖❀✿ ✚ ■ ❝✫❁➇➈★➈❃❂✳✲ ❄❆❅❈❇ ❃✚ ❖ ❅ ✚ ■ ❈ Ö ✧ ✚ ❖❉✩ ✚ ■ ●✺❊ ❛ ❱❋☛✍✌✕✔●✭❋☛✍✌✏✎❍➁✢❍ ➾ ✣✦✽ ❊ ❽ ❝❃✴ ➞■✶✱❏▲❑✫▼ ❄ ❱ ➼ ➾☞➚ ä✄✶❖◆ ❀ Ø ➾✬❊ ❝✳✻■P✾✚ ❃◆❈ ➲☞➘◗✚ ❃◆❈ ✩ ❊ ➵✱➲❙❘❂➝ ❅❯❚✚ ❖ ❅ ✚ ■ ❈ ❝✺❱ ê ⑨ ❲ ✵★✞ ✫✰✺✲❨❳❖ ✑❩❳■ ❝☞➷Ð➬✁❬✳❪☞➞✫✦✰❙✲❦❱ ➼❙❭❪❳❖ ✭●❳■ ● ❳ ■ ✭●❳❖ ⑨❐ã❴❫✓❝ ❵✺ ë✵❛❦❱❨❜❂➀ ↔ ❁ ✰✺✲⑤➷✳✥✦❝❂❪Ð➁➇➂➇➃÷➄✢❫✓❝☞➞✢❝❜❝❞✱❡❙❫➻Ö❣❢ ÝÐÞ➉❝☞⑧✬ç✓ë✳❤➮❱ ➞✼✼✰❝✲ ➣ ❜✦➀❙✴✓➞✄✶ ➶✬➝ û✕➞✼❥✐❂➈✏✃✦❦ ❝ ❧♥♠ ✲ ❄ ❱ ↔ ➘✯❧✳❪ ❧ ✲✄❝♣♦rqts ➊✦✉✇✈ ❱➎➯✦❯✬➵ ❧ ✲➉➈✏➊ ⑨✙❚ ❯➮❱①✰✳✲ ➆ ❧ ✲➉➈③➊ ❪②✐✻➞✤✂✳③✄❝ ✞ Ñ■④②✶⑩Ö❀❢ ➃ ➄⑤④②✶✯ë✳❤②⑥ ⑦ ✰❝✲❲❱⑧❢✱ÝÐÞ✱❝❂⑧✬ç✬ë✳❤ ❀ ❪ ❧ ✲➉➈✏➊❼❱ ÿ➇❪②✐✻➞✤✂✳③❵❝ ✞ P ⑦✦⑨➸ÝÐÞ✱❤✏❯✱⑩
104 第五章,向量几何和向量代数 观,各有所长。我们用前者来定义其加法和倍积,但是在讨论长 度丶角度丶面积丶体积等等的几何内含时,则自要采取位移、有 向线段这种几何的观点。在第二节中的讨论中,这种观点的自然 转换是十分明显的。 4.位置是空间最为基本原始的概念’由此可见位移向量理所当然地 是空间的最为基本原始的几何量。笫二节中所讨论的向量代数基 础理论也就是要把其他各种各样基本几何量归结到位移向量去表 达、计算;由此自然地产生了内积和×-积连算,但是这种结理熟 章丶知四归边的形索的熟质不但求基用位移向量去表达、计算 其他基本几何量的学之简的二式,之且还把定量几何学中的基本 定理如相似三角形定理丶勾股定理和面积勾股定理等等有系统地 转换熟向量代数中的连算律!例如 (i)向量加法的定义(即[定理5.1])植基于空间的90性(第即 9行性章三角形内角和向为9角)。在量典几何学中几于9 行的基本定理就是9行何和形的各种代数性运上问的转换, 之9行何和形定理所转换之基者就是向量加法的比换律! i)相似原则E小是(欧氏)空间的代o,这也就是向量的倍积 的来源。之几于相似形的基本定理——相似三角形定理 用倍积来表达就是倍积分夹律 k逼即可训义k即可k证 (ⅲi)j几于长度和角度的基本定理——勾股定理实倍义勾股定理 也满足冏分样和整理上算律可’简(丶i(之熟为简单 用的内积分夹律 即逼证可c)义即通正可即逼 (ⅳV)[定理54]和[定理5.5]所总结的×-积连算律乃是空间几何学中 几于面积丶体积丶=面角等等的基本定理是也!但是这些基 本定理在量希腊时期尚未能发现 由b述分样可见向量连算不仅对于了表达计算各种各样基本几何 量的有任能算的代数二式’之向量连算律本给其,就是足套位移 基础几何学上
❶❸❷❈❹ ❺✛❻❽❼✫❾➀❿✳➁➀➂✺➃➀➄♥❿✳➁✦➅✼➆ ➇➉➈✝➊✼➋✱➌②➍➏➎➑➐✢➒♥➓✱➔✫→✄➣✦↔➀↕✫➙❝➛❥➜ ➄✱➝✼➞ ➈➠➟②➡✺➢■➤✁➥②➍ ➦➨➧➫➩✺➦➨➧★➭ ➞ ➧➲➯ ➞✄➳✁➳➀➵✁➂✺➃✾➸❴➺⑤➻ ➈①➼✬➽➚➾■➪✳➶✦➹➀➘ ➧ ➋ ❿✢➴❃➷✄➬✫➮✄➂✺➃♥➵ ➇②➱✃➎❐➢ ❺❙❒✄❮✄❰✳➵ ➤✁➥ ❰ ➈ ➬✫➮ ➇②➱ ➵ ➽ÐÏ Ñ✢Ò ➡✢Ó✁Ô⑤Õ✱Ö ➵ ➎ ×●Ø ➹♥Ù✱➡⑤Ú✁Û✱Ü❝Ý✫Þ✼ß✁à✱á ➵✺â✄ã ➈➫ä❃å■æ■ç❙➹✼➘ ❿❃➁ è ➌✾é❴Ï✢ê ➡✤Ú✁Û ➵ Ü✢Ý✢Þ✼ß✁à✦á ➵✁➂✺➃⑤➁ ➎ ❺❙❒✄❮⑤❰ ➌✁➤✁➥ ➵■❿✳➁✁➅✼➆ Þ ë è ➥➀ì✱í✄➡✦➾✳î⑤➙✦ï✼➊ ➮ ➊✦ð✼Þ➀ß ➂✺➃⑤➁❥ñ✳ò✁ó ➹✼➘ ❿❝➁✦ô✼õ ö ➧➲÷■ø✡ù ä✺å❪➽➚Ï✢ê✼ú✤û②ü ➸ý➞✼➄②þ❣ÿ✕➞✁ ø ➈⑧➟②➡ ➬✫➮✄✂✼è✆☎ ❼ ➧✞✝✄✟ ñ✡✠➀➵☞☛✍✌✦➵✄☎✏✎ ➈✒✑✳➟✍✓✕✔♥➓❃➹✼➘ ❿✳➁✦ô✼õ ö ➧➲÷✤ø ➙✦ï✱Þ✼ß ➂❃➃⑤➁■➵✗✖✁✘✁✙❝➵✛✚✢✜ ➈ ✘✤✣✆✥ î②↔ ➁■➂✺➃✧✦⑤❰❝➵ Þ✼ß ↔ è✩★✫✪✄✬✮✭ ➩☞✯ ↔ è ➧✱✰✳✲ ↔ è✁➄ ➭ ➞ ✰✳✲ ↔ è■➳✁➳ ➋✵✴✷✶✦ê Ñ✢Ò ☎ ❿✳➁✱➅✁➆❥❰❃➵✄ ø✤✸ ✹✻✺ ★✽✼ ✾❀✿❂❁ ❿❃➁ ➛♥➜ ➵ ↔✼↕❄❃❆❅✗❇ ↔ è❉❈ Ø ❶❋❊❍●❏■ Þ✏❑⑤Ú✱Û ➵✄▲✫▼✛◆ ❃P❖✄❅ ▲✗◗✫◆❙❘✩✭ ➩☞✯ ➸ ➩ ➄✏❚ Ý ▲ ➩ ● ➎❐➢✢❯✫❱ ➂✺➃✧✦⑤❰✄❲ ❑ ▲ ◗⑤➵ Þ✼ß✤↔ è í✄➡ ▲✗◗✁❳✗❨ ✯ ➵ ➊ ➮✫❩✄❬❭◆❫❪❵❴ Û ➵ Ñ✫Ò ➈ ✘✄▲✤◗✁❳✗❨ ✯ ↔ è ➌ Ñ✢Ò ✘ ✔➀→✁í✤➡ ❿✳➁ ➛❥➜ ➵✫❛ Ò ✸ ✹ ✾❀✿❜✿❂❁ ✪✄✬❭❝✮❞❵❡✁❢ ➡❣❃✐❤✢❥ ● Ú✁Û ➵✤❩❧❦ ➈ ➬ ì✱í⑤➡ ❿✳➁✤➵❃➝✁➞ ➵ ➣✄♠ ➎ ✘❫❲ ❑ ✪✩✬ ✯ ➵ Þ■ß⑤↔ è✆♥♦♥✆✪✩✬✧✭ ➩✡✯ ↔ è❭♥♦♥ ➓ ➝✱➞ ➣ õ ö í✤➡ ➝✁➞ Ô✏♣ ✸ ✼ qsr ✾❀t✈✉①✇②❁④③ q t✈✉ q✇ ✾❀✿❜✿❜✿❂❁ ❲ ❑❥➍ ➦ ➄ ➩✦➦ ➵ Þ②ß✟↔ è❙♥s♥ ✰✡✲ ↔ è✢⑤✮⑥ ↕ ✰✡✲ ↔ è ♥⑦♥✏⑧✆⑨❭⑩✩❶ Ô❵❷ ➄✢❸✦è✆❴✫❹✵❺ æ✢❻ ✙✷❼ ➧✞❽ ❼✢✘✄☎ Ý ✙✤❾ ❿ ➓ ➵②➸ ➞ Ô✏♣ ✸ ✼ t r ✾❀✇➀✉✕➁➂❁④③✛t r ✇➀✉①t r ➁ ✾❀✿➄➃➅❁ ❇ ↔ è➆❈ Ø ❹➇❊ ➄ ❇ ↔ è➆❈ Ø ❈➈❊ ➌✁➉ ò✱➵✬þ❣ÿ✕➞❫ ø✛✸✆➊ ➡■Ú✱Û ➂▲➃✮✦✤❰ ❲ ❑ ➭ ➞ ➧➲➯ ➞ ➧➌➋✦➭✁➩ ➳✁➳■➵ Þ✼ß✤↔ è ➡✢ì ✹ ➟②➡ ➬❭➍ Þ ß✤↔ è ➢✢❯✄➎✤➏ ➻✡➐✍➑✛➒❭➓✗➔✗→ ➎ ä☞➣✆↔✁Ô✤❷♥æ■ç ❿✳➁✆ ø ✑✗↕❵➙✆➛♣ü õ ö ÷✤ø ➊ ➮ ➊✦ð✼Þ➀ß ➂✺➃ ➁■➵ ➋✆➜ ➓ ø ➵✢➅✼➆❵✚✮✜ ➈ ✘➀❿✳➁❭ ø✗✸ ß✢➝✢➙✢➞❙í⑤➡ ⑩✆➟❭➠❙➡ Þë ➂✺➃✮✦✛❴✱❒
5.4.例题、习题和思考题 精简的几何基本定理’且其中重要的都是分配律或多线性函数这 种简单易用的形式表达。由此可见,向量代数乃是空间结构的全 面而且美妙的代数’而其运算律则是空间本质(亦即基本定理所 表达者)的一种至精至简的表达。 5.空间的基本结构在于任给两点A,B文间的唯一最短通路—一直 线段AB·而空间的基本本质主要的就是对称性和平直性。在古 希腊几何学中·用叠合公理来描述对称性’而用平行公理来描述 平直性氵在现代的几何学中·我们把空间的对称性的总体赋予自 然而且全局的结构·称之为保长变换群·而其中的平移子群则系 统表述了空间的平直性·从而把空间几何学的研讨提升到保长变 换群的不变量理论σ再者’向量运算都是在正交变换之下协变的 covariant)’所以用向量运算所得的数量( scalar)都自然而然是不 变的( invariant) 总结上述五点分析’我们认识到用向量代数研讨几何可以寓不变量 理论于向量运算之中,而空间的基本性质和基本定理的运用则转化为 其运算律的系统运用。这就是学习向量几何’并用以探索大自然所要 达到的境界! 5.4例题、习题和思考题 【例题】 (1)P,Q,R三点共线的向量条件式 设P,Q,R三点共线,O是任选之原点,即如[图5-6]所示 R [图5-6] 基础几何学之
➢❍➤ ➥➅➤✡➦✩➧➩➨➭➫➯➧✆➲❙➳❵➵✤➧ ➸➻➺➼➢ ➽✧➾✤➚✆➪☞➶❭➹✆➘❫➴❵➷➩➬♦➮✆➱✧✃✗❐❵❒❭➚☞❮✮❰✄Ï✏Ð✛Ñ❙Ò❙Ó✛Ô✤Õ✮Ö✤×✆Ø Ù ➾✡Ú✢Û✗Ü✫➚✛Ý✢Þ✗ß✆à❉á➌â✡ã✏ä✏åæ➬èç✛é✫ê✆×✩ë❫❰❫ì✆í✤î❵ï❫➚❵ð ñ✩ò ➮✵óõô✧➚✗ê✆×ö➬ ò ➱✆÷✫ø❵Ñ❙ù✫❰❫ì✫í☞➘✏úüûþý✩ÿ✛➹✆➘❫➴✗➷✁ ß✆à✄✂✆☎➯➚✞✝ Ù✠✟ ➽ ✟ ➾✤➚✤ß✆à❉á ✡ ➤ ì✏í✩➚✗➹❫➘✢î✫ï✞☛✌☞✞✍✏✎✌✑✓✒✕✔✗✖✙✘✛✚ í✩➚✞✜✠✝✣✢✥✤✧✦✩★✠✪✫✪✏✬ Ô✮✭ ✔✯✘✵➬ ò ì❭í❵➚✤➹❭➘✆➘❫ú✱✰✆❒✏➚✳✲❙❰✞✴✁✵✫Õ ➲✧✶ ✬✤Õ➩á✯☛✣✷ ✸✺✹ ➪✡➶✌✻✁✃ ➬✈Ü✽✼✿✾✁❀✆➷✧❁✥❂✽❃✩✴✩✵✩Õ❄➬ ò Ü ✶✳❄ ❀✆➷✧❁❅❂✽❃ ✶ ✬✛Õ❇❆❈☛✱❉❭ê❫➚✆➪☞➶✌✻✁✃ ➬❋❊✳●✁❍ ì✫í❵➚✳✴✩✵✩Õ❙➚✱■✥❏✓❑✱▲◆▼ ❖ ò ➮❭ð✩P❫➚✩î❵ï➩➬✯✵✁✚✓◗✄❘✏❙✧❚❱❯✁❲ ➬ ò ➱✧✃✛➚ ✶✳❳✽❨ ❲✮ù✧❩ ❬ ß❭❃❫❪✤ì✫í✗➚ ✶ ✬✛Õ ➬❵❴ ò ❍ ì✫í✗➪☞➶❛✻✩➚❝❜✽❞✞❡✽❢✽❣✳❘✧❙✧❚ ❯✁❲✮➚✁❤✣❚✕é✄➷✩✐➩á✗❥✞✂➩➬èç✤é✆÷✫ø✛❮✮❰✥☛✽❦✽❧✏❚❱❯✽✚✓♠✄♥✛❚✡➚ ♦q♣sr✉t✇✈✇①③②④✈✇⑤⑦⑥⑨⑧ ➬✯✌⑩✗Ü❫ç✛é❭÷✫ø✞✄❶✧➚❵×✫é ♦q❷③♣❸✈✇❹④✈✇①❺⑧ ❮❻▼ ❖ ò ❖ ❰✩❤ ❚✡➚ ♦q②❼⑤⑦t✇✈✇①③②④✈✇⑤⑦⑥⑨⑧ á ■✄î✄❽❭❃✳❾❿✒✡Ï✮➀ ➬➁❊✳●✩➂✓➃✠❣✫Ü✏ç✛é✩ê✆×✥❜✽❞✁➪☞➶✢ä✠⑩✁➄✺❤✣❚①é ➷✁✐✧☞❙ç✤é❭÷✆ø✩✚ ✃ ➬ ò ì✆í❵➚✤➹❭➘✆Õ✁ú ➲ ➹❭➘❙➴❵➷❙➚✩÷❫Ü✆ù✳➅❭➆✽◗ ➱❭÷❭ø❵Ñ✢➚✏❩ ❬ ÷✏Ü ásØ✩✲❙❰✱✻ ➫ ç✗é❫➪✡➶ ➬➈➇✏Ü✠⑩➊➉❿➋❭➌➍▼ ❖ ❫❒ à✱❣✫➚✮➎❭➏➑➐ ➒➔➓➣→ ↔➙↕ ➛◆➜➝↕ ➞ ➟➡➠➑↕ ➢ ➦✩➧➍➤➝➥ ♦ ➸ ⑧➔➦ ✖➨➧➩✖➭➫✣➯✽✒✮➲✫Ô✆➚✏ç✡é✏➳❝➵❙Þ ➥ ➸➺➦ ✖➨➧➩✖➭➫✣➯✽✒✮➲✫Ô❉➬❵➻✍❰✥✍✽➼✄✚✁➽✣✒ ➬sÿ❅➾➑➚➶➪ ➢❸➹➴➘➬➷ ✽➮ ➥ ➻ ➦ ➧ ➫ ➚❈➪ ➢❸➹➴➘➈➷ ➹✞➱✢➪☞➶✣✻✮✚✩✃