Кіріспе
Аксиомалық тұрғыдан анықталған геометриялық кеңістік, сол кеңістіктің алгебралық анықтамасы. Геометрияда аффиндік жазықтық – келесі аксиомаларды қанағаттандыратын нүктелер мен түзулердің жүйесі: Кез келген екі әртүрлі нүкте бірегей түзуде жатады. Кез келген түзу және сол түзуде жатпайтын кез келген нүкте үшін, берілген түзумен қиылыспайтын және сол нүктеден өтетін бірегей түзу болады. (Плейфер аксиомасы) Бір түзуде жатпайтын төрт нүкте бар. Аффиндік жазықтықта екі түзу тең немесе қиыспаса, олар параллель деп аталады. Осы анықтаманы пайдаланып, жоғарыдағы Плейфер аксиомасын былай ауыстыруға болады: берілген нүкте және түзу үшін, нүктеден өтетін және берілген түзуге параллель болатын бірегей түзу бар. Параллелизм – аффиндік жазықтықтың түзулеріндегі эквиваленттік қатынас. Аксиомаларда нүктелер мен түзулер арасындағы қатынасқа қатысты ұғымдардан басқа ешқандай ұғым қолданылмағандықтан, аффиндік жазықтық – инциденттік геометрияның зерттеу нысаны болып табылады. Олар Плейфер аксиомасын қанағаттандыратын дегенерацияланбаған сызықтық кеңістіктер. Таныс Евклид жазықтығы – аффиндік жазықтық. Көптеген шекті және шексіз аффиндік жазықтықтар бар. Далалардағы (және бөлу сақиналарындағы) аффиндік жазықтықтармен қатар, осы аксиомаларды қанағаттандыратын, бөлу сақинасындағы координаттарға негізделмеген көптеген Дезаргестік емес жазықтықтар да бар. Мольтон жазықтығы – осыған бір мысал.
the algebraic definition of the same space
In geometry, an affine plane is a system of points and lines that satisfy the following axioms:
Any two distinct points lie on a unique line. Given any line and any point not on that line there is a unique line which contains the point and does not meet the given line. (Playfair's axiom)
There exist four points such that no three are collinear (points not on a single line). In an affine plane, two lines are called parallel if they are equal or disjoint. Using this definition, Playfair's axiom above can be replaced by:
Given a point and a line, there is a unique line which contains the point and is parallel to the line. Parallelism is an equivalence relation on the lines of an affine plane. Since no concepts other than those involving the relationship between points and lines are involved in the axioms, an affine plane is an object of study belonging to incidence geometry. They are non degenerate linear spaces satisfying Playfair's axiom. The familiar Euclidean plane is an affine plane. There are many finite and infinite affine planes. As well as affine planes over fields (and division rings), there are also many non Desarguesian planes, not derived from coordinates in a division ring, satisfying these axioms. The Moulton plane is an example of one of these.
Жобалаушы жазықтықтармен байланыс
Аффиналық жазықтықты кез келген проекциялық жазықтықтан бір түзуді және оның барлық нүктелерін алып тастау арқылы алуға болады, ал керісінше, кез келген аффиналық жазықтықты проекциялық жазықтық құру үшін шексіздіктегі бір түзуді қосу арқылы пайдалануға болады, мұндағы әр нүкте параллель түзулер класының шексіздіктегі жиналыс нүктесі болып табылады. Егер проекциялық жазықтық Дезаргтік емес болса, әртүрлі түзулерді алып тастау изоморфты емес аффиналық жазықтықтарға әкелуі мүмкін. Мысалы, 9-ретті төрт проекциялық және 9-ретті жеті аффиналық жазықтық бар. Дезаргтік 9-ретті жазықтыққа сәйкес келетін тек бір аффиналық жазықтық бар, себебі осы проекциялық жазықтықтың коллинеациялық тобы жазықтықтың түзулерінде транзитивті әрекет етеді. 9-ретті Дезаргтік емес үш жазықтықтың әрқайсысы түзулерде екі орбитасы бар коллинеациялық топтарға ие, бұл 9-ретті екі изоморфты емес аффиналық жазықтықты тудырады, алынып тасталатын түзудің қай орбитадан таңдалғанына байланысты.
Афиналық аудару жазықтықтары
Проективті жазықтықтағы l сызығы, егер l осьті элациялар тобы жазықтықтан l алып тастау арқылы алынған аффин жазықтығының нүктелеріне транзитивті әсер етсе, аударма сызығы деп аталады. Аударма сызығына ие проективті жазықтық аударма жазықтығы деп аталады, ал аударма сызығын алып тастау арқылы алынған аффин жазықтық аффин аударма жазықтығы деп аталады. Жалпы алғанда проективті жазықтықтармен жұмыс істеу оңай болғанымен, осы контексте аффин жазықтықтары артықшылыққа ие, және бірнеше авторлар аударма жазықтығы терминін аффин аударма жазықтығын білдіру үшін қолданады. Аффин аударма жазықтықтарына басқаша қараудың бір жолы бар: V – F өрісі үстіндегі 2n өлшемді векторлық кеңістік болсын. V-нің таралуы – V-нің нөлдік емес векторларын бөлетін V-нің n өлшемді ішкі кеңістіктерінің S жиыны. S жиынының мүшелері таралу компоненттері деп аталады, және егер Vi және Vj ерекше компоненттер болса, онда 1 = Vi ⊕ Vj = V. А – V векторлары нүктелері және компоненттердің косеттері сызықтары болатын инциденттік құрылым болсын, яғни v + U түріндегі жиынтықтар, мұнда v – V векторы және U – S таралуының компоненті. Онда: А – аффин жазықтық, ал w векторы үшін x → x + w аудармалар тобы осы жазықтықтың нүктелерінде реттелі әрекет ететін аутоморфизм тобы болады.
A is an affine plane and the group of translations x → x + w for a vector w is an automorphism group acting regularly on the points of this plane.
Жалпылау: -желілер
Аффиналы жазықтықтан артық жалпы инциденттік құрылым – n реттік k тор. Ол n^(2) нүктеден және nk түзуден тұрады, олар мынадай шарттарды қанағаттандырады: Паралелизм (аффиналы жазықтықта анықталғандай) – түзулер жиынындағы эквиваленттілік қатынасы. Әрбір түзуде дәл n нүкте болады, ал әрбір параллель класс n түзуден тұрады (яғни, әрбір параллель түзу класы нүктелер жиынын бөледі). K параллель түзу класы бар. Әрбір нүкте дәл k түзуде жатады, олардың әрқайсысы әртүрлі параллель классқа жатады. (n + 1) реттік n тор – дәл n реттік аффиналы жазықтық. n реттік k тор – n реттік k − 2 өзара ортогональды латын квадраттары жиынымен эквивалентті.
Parallelism (as defined in affine planes) is an equivalence relation on the set of lines. Every line has exactly n points, and every parallel class has n lines (so each parallel class of lines partitions the point set). There are k parallel classes of lines. Each point lies on exactly k lines, one from each parallel class. An (n + 1) net of order n is precisely an affine plane of order n.
A k net of order n is equivalent to a set of k − 2 mutually orthogonal Latin squares of order n.
Мысал: аударма желілері
Кездейсоқ өріс F үшін, Σ векторлық кеңістік F^(2n)-нің n өлшемді кіші кеңістіктерінің жиынтығы болсын, олардың кез келген екеуі тек {0} нүктесінде ғана қиылысады (бұл жартылай таралым деп аталады). Σ мүшелері және олардың F^(2n)-дегі косеттері F^(2n) нүктелеріндегі аударма желісінің түзулерін құрайды. Егер бұл k реттік желі болса, онда аффиндік аударма жазықтығынан бастап, параллель класс есімдерінің кез келген ішкі жиыны аударма желісін құрайды. Берілген аударма желісі үшін, аффиндік жазықтық құру үшін желіге параллель класс есімдерін қосу әрқашан мүмкін болмайды. Дегенмен, егер F шексіз өріс болса, онда аз мүшелі кез келген жартылай таралым Σ кеңейтілуі мүмкін, ал аударма желісі аффиндік аударма жазықтығына дейін толықтырылуы мүмкін.
Бір-біріне жақын кеңістіктер
Аффиналды кеңістіктер проективті жазықтықтардан аффиналды жазықтықтарды құру сияқты ұқсас тәсілмен анықталуы мүмкін. Сонымен қатар, сәйкес проективті кеңістікке сілтеме жасамастан жоғары өлшемді аффиналды кеңістіктер үшін аксиомалар жүйесін беруге болады.