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歐幾里得研究方法

發布時間:2023-03-09 02:17:29

A. 歐幾里得幾何

歐幾里得幾何簡稱「歐氏幾何」,是幾何學的一門分科。數學上,歐幾里得幾何是平面和三維空間中常見的幾何,基於點線面假設。數學家也用這一術語表示具有相似性質的高維幾何。
歐氏幾何源於公元前3世紀。古希臘數學家歐幾里德把人們公認的一些幾何知識作為定義和公理(公設),在此基礎上研究圖形的性質,推導出一系列定理,組成演繹體系,寫出《幾何原本》,形成了歐氏幾何。按所討論的圖形在平面上或空間中,又分別稱為「平面幾何」與「立體幾何」。
其中公理五又稱之為平行公設(Parallel Postulate),敘述比較復雜,並不像其他公理那麼顯然。這個公設衍生出「三角形內角和等於一百八十度」的定理。在高斯(F. Gauss)的時代,公設五就備受質疑,俄羅斯數學家羅巴切夫斯基(Nikolay Ivanovitch Lobachevski)、匈牙利人波爾約(Bolyai)闡明第五公設只是公理系統的一種可能選擇,並非必然的幾何真理,也就是「三角形內角和不一定等於一百八十度」,從而發現非歐幾里得的幾何學,即「非歐幾何」(non-Euclidean geometry)。
另一方面,歐幾里得幾何的五條公理並未具有完備性。例如,該幾何中有定理:在任意直線段上可作一等邊三角形。他用通常的方法進行構造:以線段為半徑,分別以線段的兩個端點為圓心作圓,將兩個圓的交點作為三角形的第三個頂點。然而,他的公理並不保證這兩個圓必定相交。 因此,許多公理系統的修訂版本被提出,其中有希爾伯特公理系統。

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