20737

Система аксиом Вейля трехмерного евклидова пространства и ее непротиворечивость

Доклад

Математика и математический анализ

Геометрия Вопрос №11 Система аксиом Вейля трехмерного евклидова пространства и ее непротиворечивость Пусть трехмерное векторное пространство на полем вещественных чисел а непустое множество элементы которого называются точками. Предполагается также что дано множество отображений каждое из которых является отображением вида . Множество называется трехмерным вещественным евклидовым пространством если выполнены следующие аксиомы. Множество является множеством положительноопределенных билинейных форм таких что если то где .

Русский

2013-07-31

101 KB

122 чел.

ГАК. Геометрия

Вопрос №11

Система аксиом Вейля трехмерного евклидова пространства

и ее непротиворечивость

Пусть -трехмерное векторное пространство на полем вещественных чисел, а  - непустое множество, элементы которого называются точками. Предположим, что задано отображение  , и вектор   обозначим через  . Предполагается также, что дано множество отображений, каждое из которых является отображением вида .

Множество  называется трехмерным вещественным евклидовым пространством , если выполнены следующие аксиомы.

  1.  Для каждой из точек А и Е и произвольного вектора  из  существует одно и только одна точка Х, такая что .
  2.  Для любых точек А, В и С выполняется равенство .
  3.  Множество  является множеством положительно-определенных билинейных форм, таких, что если , то , где . Другими словами, в пространстве  дана положительно-определенная билинейная форма с точностью до положительного числового множителя.

Аксиомы 1-2 определяют структуру трехмерного вещественного аффинного пространства  (с пространством переносов ).

Т.о., базовой структуры евклидова пространства  служит тройка множеств , ,, где  -множество точек, - трехмерное векторное пространство над полем , а - поле вещественных чисел.

Следовательно,  структура  определяется всего лишь тремя аксиомами Вейля 1-3. Эту систему обозначают через .

Докажем, что система  непротиворечива. Для этого построим интерпретацию этой системы, используя множество  действительных чисел.

Вектором назовем любой столбец вида , где  - произвольные действительные числа. Сумма векторов и умножение векторов определяется как сумма столбцов и умножение столбца на действительное число:

  и   

Множество g положительно – определенных билинейных форм определим так. Введем в рассмотрение билинейную форму , где  и , и рассмотрим множество , где  - любое действительное число. Очевидно, что при этом выполняется аксиома 3 Вейля.

Точкой назовем любую строчку вида , где - произвольные действительные числа.

Отображение  определим так .

Убедимся в том, что в построенной интерпретации выполняются аксиомы 1 – 2 Вейля.

Аксиома1.  Пусть   - произвольная точка,  - произвольный вектор. Мы должны доказать, что существует одна и только одна точка  , такая что , или в терминах нашей интерпретации . Ясно, что существует одна и только одна тройка чисел  удовлетворяющая этим равенствам, поэтому в построенной интерпретации выполнена аксиома 1.

Аксиома 2. Пусть  , ,  - произвольные точки. Тогда имеем: , ,

Простым подсчетом убеждаемся в том что  .

Итак доказана следующая теорема.

Система аксиом 1 – 3 Вейля непротиворечива, если непротиворечива арифметика вещественных чисел.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

18865. Немецкое Возрождение. А.Дюрер, Г.Гольбейн 24.43 KB
  Немецкое Возрождение. А.Дюрер Г.Гольбейн. Развитие немецких городов запаздывало даже по отношению к Нидерландам и немецкий Ренессанс сформировался в сравнении с итальянским на целое столетие позже. На примере творчества многих художников XV в. можно проследить как фор
18866. Скандинавская традиция Алвар Аалто 22.6 KB
  Скандинавская традиция Алвар Аалто. Годы жизни: 1898-1976 Основная информация: Выдающийся финский архитектор. Представитель функционализма близкого органической архитектуре. Его постройки общественные промышленные сооружения жилые дома церкви и выставочные павиль
18867. Русская архитектура Х-ХVII 23.49 KB
  Русская архитектура ХХVII. Крестовокупольный храм архитектурный тип христианского храма сформировавшийся в Византии и в странах христианского востока в V VIII вв. Стал господствующим в архитектуре Византии с IX века и был принят христианскими странами православно...
18868. Стиль барокко в живописи и скульптуре. Дж. Лоренцо Бернини, Питер Пауль Рубенс 30.3 KB
  Стиль барокко в живописи и скульптуре. Дж. Лоренцо Бернини Питер Пауль Рубенс. Лоренцо Бернини итальянский архитектор и скульптор. Его скульптурам присущи текучая стремительность движения сочетание религиозной аффектации с экзальтированной чувственностью €œЭк...
18869. Ле Корбюзье Шарль Эдуар (6.10.1887— 27.8. 1965) 20.12 KB
  Ле Корбюзье Шарль Эдуар 6.10.1887 27.8. 1965 Французский архитектор и теоретик архитектуры создатель архитектуры интернационального стиля а так же живописец в живописи разработал теорию пуризма и писатель публицист. Учился и работал у архитекторов: Йозефа Хофмана Огюс...
18870. Сюрреализм. Манифест 1924г. Происхождение значения термина. С.Дали 28.46 KB
  Сюрреализм. Манифест 1924г. Происхождение значения термина. С.Дали. Сюрреали́зм фр. surréalisme сверхреализм направление в искусстве сформировавшееся к началу 1920х во Франции. Отличается использованием аллюзий и парадоксальных сочетаний форм. Основателем и идеологом
18872. Русский конструктивизм. Веснины. Леонидов. Мельников 75.5 KB
  Русский конструктивизм. Веснины. Леонидов. Мельников. Конструктиви́зм советский авангардистский метод стиль направление в изобразительном искусстве архитектуре фотографии и декоративно-прикладном искусстве получивший развитие в 1920 первой половине 1930 годов. Х...
18873. Исторический жанр изобразительного искусства 23.16 KB
  Исторический жанр один из основных жанров изобразительного искусства посвященный воссозданию событий прошлого имеющих историческое значение. Обращённый в основном к прошлому исторический жанр включает также изображение недавних событий историческое значение кото