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双曲几何


一种 非欧几里得几何,也称为罗巴切夫斯基-波利亚伊-高斯几何,具有恒定的截面曲率 -1。这种几何满足欧几里得的所有公设,除了欧几里得公设除了平行公设,该公设被修改为:对于任何无限直线直线 L 和任何不在直线上的 P ,存在许多其他无限延伸的直线直线,这些直线穿过 P 且不与相交 L

在双曲几何中,三角形之和小于 180 degrees,并且具有相同角度的三角形具有相同的面积。此外,并非所有三角形都具有相同的角和(参见欧几里得二维空间中三角形AAA 定理)。在双曲几何中没有相似三角形。双曲空间最著名的例子是洛伦兹四维空间中的球面庞加莱双曲盘是一个双曲二维空间。双曲几何在二维中被很好地理解,但在三维中则不然。

双曲几何的几何模型包括 克莱因-贝尔特拉米模型,该模型由欧几里得平面中的一个开圆盘组成,其开弦对应于双曲线。二维模型是 庞加莱双曲盘。费利克斯·克莱因在 1870 年构建了解析双曲几何,其中由一对实数 (x_1,x_2) 表示,其中

 x_1^2+x_2^2<1
(1)

(即,复平面开圆盘的点),并且两点之间的距离由下式给出

 d(x,X)=acosh^(-1)[(1-x_1X_1-x_2X_2)/(sqrt(1-x_1^2-x_2^2)sqrt(1-X_1^2-X_2^2))].
(2)

由此公式生成的几何满足欧几里得的所有欧几里得公设,除了第五公设。这种几何的度量凯莱-克莱因-希尔伯特度量给出,

g_(11)=(a^2(1-x_2^2))/((1-x_1^2-x_2^2)^2)
(3)
g_(12)=(a^2x_1x_2)/((1-x_1^2-x_2^2)^2)
(4)
g_(22)=(a^2(1-x_1^2))/((1-x_1^2-x_2^2)^2).
(5)

希尔伯特将定义扩展到欧几里得空间中的一般有界集。


参见

椭圆几何, 欧几里得几何, 双曲度量, 克莱因-贝尔特拉米模型, 非欧几里得几何, 伪球面, Schwarz-Pick 引理

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参考文献

Anderson, J. W. Hyperbolic Geometry. New York: Springer-Verlag, 1999.Dunham, W. Journey through Genius: The Great Theorems of Mathematics. New York: Wiley, pp. 57-60, 1990.Eppstein, D. "Hyperbolic Geometry." http://www.ics.uci.edu/~eppstein/junkyard/hyper.html.Stillwell, J. Sources of Hyperbolic Geometry. Providence, RI: Amer. Math. Soc., 1996.Wells, D. The Penguin Dictionary of Curious and Interesting Geometry. London: Penguin, pp. 109-110, 1991.

在 Wolfram|Alpha 上被引用

双曲几何

引用为

Weisstein, Eric W. "双曲几何。" 来自 MathWorld——Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/HyperbolicGeometry.html

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