【高等几何】怎么用几何代数解决平面几何问题

 时间:2024-10-12 16:14:19

1、欧几里德空间和齐次空间是同构的,每一个欧几里德空间的点,都有唯一的齐次点与之对应,反之亦然。所以,我们直接把平面几何置于齐次空间里面。如图,△ABC的三个顶点都是齐次点,而A、B、C是与之对应的欧几里德空间的点。

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2、我们实际上是,在欧几里德空间里面添加一个与此空间正交的空向量e,扩张而成的齐次空间。可以说,齐次空间比欧几里德空间的维度大1。这样,我们用点之间的外积来表示直线和线段:e∧A∧B,表示经过A和B的直线,也可以表示线段AB。这里的线段AB可以称为一维单形。

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3、e∧A∧B∧C,表示由三点A、B、C确定的平面,也可以表示△ABC。这里的△ABC是二维单形。

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4、e∧A∧B的平方,可以理解为线段AB的长度的平方。实际上,欧几里德空间到齐次空间的变换,是等距变换。

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5、e∧A∧B∧C的平方,是△ABC的面积的平方。

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6、特殊情况是,A、B、C三点共线,e∧A∧B∧C=0(二维单形消失了,共线三点不能确定一个平面),这与△ABC面积为0是一致的。

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7、A∧B∧C表示△ABC的外接圆。

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