For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for Papposz-tétel.

Papposz-tétel

A Papposz-tétel a projektív geometria fontos tétele. Azt mondja ki, hogy ha egy egyenesen felveszünk három pontot, -t, -t és -t, és egy másik egyenesen is felveszünk három pontot, -t, -t és -t, akkor az és az egyenes metszete, a és a egyenes metszete meg az és az metszete egy egyenesre esik.

A tétel a testre épített projektív geometriákban teljesül. Ha a koordináták más ferdetestből valók, akkor nem érvényes.[1] A Pascal-tétel speciális esete, ahol a kúpszelet két egyenesre redukálódik.

Duálisan, ha , és egy ponton mennek át, és , és is egy ponton mennek át, akkor az pontot az ponttal összekötő egyenes, a pontot a ponttal összekötő egyenes meg a az pontot az ponttal összekötő egyenes egy ponton megy át.

A Papposz-konfigurációt olyan egyenesek és pontok alkotják, amik a tételben szerepelnek. 9 pontot, 9 egyenest tartalmaz, és önduális. Illeszkedési gráfja egy 18 csúcsú és 27 élű távolságreguláris páros gráf.

Ekvivalens alakjai

[szerkesztés]

A Papposz-tétel és duálisának a következő ekvivalens megfogalmazásai ismertek:

  • Ha egy hatszög csúcsai felváltva két egyenes valamelyikére illeszkednek, akkor a szemközti oldalpárok metszetei egy egyenesre illeszkednek.[2]
  • Tekintsük a következő mátrixot:
Ha ebben a mátrixban az első két sor és a hat diagonális egy egyenesre illeszkedik, akkor a harmadik sor is. Vagyis, ha , , , , , , , és egyenesek, akkor is egyenes. A megfordításához az egyenesek vonalkoordinátáit kell beírni.[3]
  • Adva legyen két egyenes, rajtuk három-három kijelölt ponttal. Ha ezeket párba állítjuk, akkor a nem párba állított pontokat összekötő egyenesek metszéspontjai egy egyenesre esnek.[4]
  • Ha , és egy ponton mennek át, és , és is egy ponton mennek át, akkor , és is egy ponton mennek át.[3]

Bizonyítása

[szerkesztés]

A Papposz-tétel bizonyítása ekvivalens a duálisával. Ehhez koordinátageometriai eszközöket használunk.

Válasszuk a koordináta-rendszert úgy, hogy C=(1,0,0), C'=(0,1,0), X=(0,0,1), A=(1,1,1) legyen. Ekkor AC, AC', AX egyenlete: x_2=x_3, x_1=x_3, x_2=x_1. Ekkor B=(p,1,1), B'=(1,q,1), Y=(1,1,r), ahol p, q, r nullelemtől és egységelemtől különböző testelemek. Ekkor XB, C'B', CY egyenletei rendre x_1=px_2, x_2=qx_3, x_3=rx_1. Ezek akkor és csak akkor mennek át egy ponton, ha pqr=1. A feltétel szerint CB', C'B és XY egy ponton mennek át, ha x_2=qx_1, x_1=px_3, x_3=rx_2 és qpr=1. Mivel a test kommutatív, ezért qpr=pqr=1.

A bizonyítás nem működik kommutativitás nélkül. Felvetődik a kérdés, hogy nincs-e más bizonyítás, ami kiterjeszti a tétel érvényességét más síkokra is. Gerhard Hessenberg német matematikus belátta, hogy a Papposz-tételből levezethető a Desargues-tétel. Általában, a Papposz-tétel ekvivalens azzal, hogy a projektív geometria kommutatív testre épített. Nem teljesül nem kommutatív ferdetestekre épített terekben, vagy nem Desargues-síkokon.

Források

[szerkesztés]
  1. Coxeter, pp. 236-7
  2. Coxeter, p. 231
  3. a b Coxeter, p. 233
  4. Whicher, chapter 14
  • Coxeter, Harold Scott MacDonald (1969), Introduction to Geometry (2nd ed.), New York: John Wiley & Sons, ISBN 978-0-471-50458-0
  • Whicher, Olive (1971), Projective Geometry, Rudolph Steiner Press, ISBN 0-85440-245-4
{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
Papposz-tétel
Listen to this article

This browser is not supported by Wikiwand :(
Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience.
Please download and use one of the following browsers:

This article was just edited, click to reload
This article has been deleted on Wikipedia (Why?)

Back to homepage

Please click Add in the dialog above
Please click Allow in the top-left corner,
then click Install Now in the dialog
Please click Open in the download dialog,
then click Install
Please click the "Downloads" icon in the Safari toolbar, open the first download in the list,
then click Install
{{::$root.activation.text}}

Install Wikiwand

Install on Chrome Install on Firefox
Don't forget to rate us

Tell your friends about Wikiwand!

Gmail Facebook Twitter Link

Enjoying Wikiwand?

Tell your friends and spread the love:
Share on Gmail Share on Facebook Share on Twitter Share on Buffer

Our magic isn't perfect

You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.

This photo is visually disturbing This photo is not a good choice

Thank you for helping!


Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.

X

Get ready for Wikiwand 2.0 🎉! the new version arrives on September 1st! Don't want to wait?