Кіріспе

Геометриялық нысандар тобы - геометриялық нысандар тобы Геометрияда қарындаш - геометриялық нысандар тобы, жалпы қасиеттері бар, мысалы жазықтықтағы берілген нүктеден өтетін сызықтар жиынтығы немесе жазықтықтағы екі берілген нүктеден өтетін шеңберлер жиынтығы. Қарындаш ұғымы түсініксіз болса да, оның жалпы сипаты - қарындашты оның кез келген екі мүшесі толықтай анықтайды. Осыған ұқсас, геометриялық нысандардың кез келген үш мүшесімен анықталатын жиынтығы бундель деп аталады. Осылайша, үш кеңістіктегі нүкте арқылы өтетін барлық сызықтардың жиынтығы сызықтардың бумасы болып табылады, олардың кез келген екеуі сызықтардың қарындашын анықтайды. Мұндай қарындаштың екі өлшемді табиғатын атап өту үшін оны кейде жалпақ қарындаш деп атайды. Кез келген геометриялық нысанды қарындашпен жасауға болады. Жалпы таралғандары - сызықтар, жазықтықтар, шеңберлер, конустар, сфералар және жалпы қисықтар. Тіпті ұпайлар да пайдаланылуы мүмкін. Нүктелі қалам - берілген түзудегі барлық нүктелердің жиынтығы. Сызықтар қарындашының ортақ нүктесі қарындаштың ұшы деп аталады. Паралелизмнің рефлексивті нұсқасы бар аффиндік жазықтықта параллель сызықтардың жиынтығы параллель сызықтардың қарындашы деп аталатын баламалылық класын құрайды. Бұл терминология жоғарыда берілген анықтамаға сәйкес келеді, өйткені аффиндік жазықтықтың проективті жазықтыққа бірегей проективті ұзартуында әрбір сызыққа параллель сызықтардың қарындашындағы бір нүкте (бұнжықтықтағы нүкте) қосылады, осылайша ол проективті жазықтықта жоғарыда көрсетілген мағынада қарындаш болады.

Ұшақтардың қарындашы

Ұшақтардың қарындашы - үш кеңістіктегі берілген түзу сызық арқылы өтетін ұшақтардың жиынтығы, оны қарындаш осі деп атайды. Қарындашты кейде осьтік қарындаш немесе ұшақ желдеткіші немесе ұшақ бумасы деп атайды. Мысалы, жер шарының меридиандары Жердің айналу осі бойынша жазықтықтың қарындашымен анықталады. Екі қиылысатын жазықтық үш кеңістікте бір түзуде кездеседі, және осі анықталады, сондықтан барлық жазықтықтар қарындашта болады. Төрт төртіншілік кеңістікті күрделі жазықтықтың осьтік қарындашы ретінде көруге болады, олардың барлығы бірдей нақты сызықты бөліседі. Шын мәнінде, кватерниондар қиял бірліктерінің сферасын қамтиды, ал осы сферадағы антиподальдық нүктелердің жұбы, нақты осьпен бірге күрделі жазықтықты жасайды. Осы күрделі жазықтықтың бірігуі квартерниондардың 4 алгебрасын құрайды.

Дөңгелектер қарындашы

Тегіздегі кез келген екі шеңбердің ортақ түбірлік остері бар, бұл екі шеңберге қатысты бірдей қуатты барлық нүктелерден тұратын түзу. Дөңгелектердің қарындашы (немесе коаксиалдық жүйе) - радикалдық осінің бірдей жазықтықтағы барлық дөңгелектердің жиынтығы. Инклюзивті болу үшін концентрикалық шеңберлердің шексіз сызығы радикалдық ось ретінде болады. Дөңгелектердің қарындаш түрлерінің бес түрі бар, жоғарыдағы суреттегі Аполониялық дөңгелектердің екі отбасы олардың екеуін білдіреді. Әр түрін екі шеңбер анықтайды, оларды қарындаш генераторлары деп атайды. Алгебралық сипатталғанда теңдеулер қиялға қонымды шешімдерді қабылдауы мүмкін. Түрлері: Эллипстік қарындаш (суреттегі шеңберлердің қызыл туысы) бір-бірінен дәл екі нүктеде өтетін екі генератормен анықталады. Эллипстік қарындаштың әрбір шеңбері бірдей екі нүктеден өтеді. Эллипстік қарындаш қиял шеңберлерін қамтымайды. Гиперболалық қарындаш (суреттегі көк түстер тобы) бір-бірін еш жерде қисаюшы емес екі генератормен анықталады. Оның ішінде нақты шеңберлер, қиял шеңберлері және қарындаштың Понцелет нүктелері деп аталатын екі дегенеративті нүктелі шеңберлер бар. Ұшақтың әрбір нүктесі қарындаштың дәл бір шеңберіне жатады. Параболалық қарындаш (шектеу жағдайы ретінде) екі генерациялық шеңбер бір нүктеде бір-біріне жанасатын жерде анықталады. Ол бір ортақ нүктеде бір-біріне жанасатын нақты шеңберлер отбасынан тұрады. Бұл нүктедегі радиусы нөл болатын бүлінген шеңбер де қарындашқа жатады. Орталығы ортақ ортада орналасқан концентрикалық шеңберлер тобы (басқа нүкте шексіз нүктесі болатын гиперболалық қарындаштың ерекше жағдайы деп қарастырылуы мүмкін). Ортақ нүкте арқылы өтетін түзу сызықтар туысы; оларды шексіз нүкте арқылы өтетін шеңберлер ретінде түсіндіру керек (эллипстік қарындаштың ерекше жағдайы ретінде қарастырылуы мүмкін).

Кардиоид шеңберлі қаламның конверті ретінде

Дөңгелектердің басқа бір түрін келесідей алуға болады. Берілген шеңберді (генератор шеңбері деп аталады) және генератор шеңберіндегі P нүктесін қарастырайық. P арқылы өтетін және олардың орталықтары генератор шеңберінде болатын барлық шеңберлердің жиынтығы шеңберлердің қарындашын құрайды. Бұл қарындаштың қаптамасы кардиоидты.

Жазық қисықтардың қарындашы

Жалпы алғанда, қалам - параметр кеңістігі проекциялық сызық болып табылатын сызықтық бөлгіштер жүйесінің ерекше жағдайы. Мысалы, проекциялық жазықтықтағы қисықтардың типтік қарындаштары 1=C = 0, 1=C′ = 0 жазықтық қисықтар ретінде жазылады.

Тарих

Десаргтың "сызық қарындашы" (ordonnance de lignes) терминін ойлап тапқаны белгілі. Қазіргі заманғы проективті геометрияның ертедегі авторы Г. Б. Халстед бұрышты анықтау үшін копункталь және жазық қарындаш терминдерін енгізді: "Бірдей қиылысты туралар копункталь". Сондай-ақ "Барлық сопланарлық, сопунктальді тікжолдардың жиынтығы жазық қалам деп аталады" және "Бір жақты екі түзу жолмен шектелген жазық қаламның бір бөлігі бұрыш деп аталады".