„Gömbi geometria” változatai közötti eltérés

[ellenőrzött változat][ellenőrzött változat]
Tartalom törölve Tartalom hozzáadva
SamoaBot (vitalap | szerkesztései)
a Bot: interwikik eltávolítása (Wikidata)
Nincs szerkesztési összefoglaló
2. sor:
[[fájl:RechtwKugeldreieck.svg|thumb|250px|right]]
A '''gömbi geometria''' a geometria egy ágazata, ami a gömbfelületet írja le. Felfogható [[nemeuklideszi geometria]]ként is.
 
Tekintsünk egy egységsugarú, <math>O</math> középpontú <math>G</math> [[gömb]]öt. (Elegendő az egységsugarú gömbökkel foglalkoznunk, hiszen bármely két gömb hasonló.) A gömbök síkmetszetei körök, melyek közül azok a legnagyobbak, melyek síkja átmegy a gömb középpontján. A maximális sugarú körök a gömbön a [[főkör]]ök.
Tehát az euklideszi geometriában megjelenő egyenesek szerepét a gömbi geometriában a főkörök veszik át.
'''Gömbi szakasz'''oknak nevezzük a gömb <math>\pi</math>-nél nem hosszabb főköríveit.
'''Gömbi egyenes'''eknek nevezzük a gömb főköreit.
Ha <math>A</math> és <math>B</math> a gömb két nem átellenes pontja, akkor az <math>AOB</math> sík kimetsz a gömbből egy főkört. Ennek az <math>A</math> és <math>B</math> közé eső rövidebb íve a két pontot összekötő egyetlen gömbi szakasz. Ha <math>A</math> és <math>B</math> átellenes pontok, akkor végtelen sok <math>\pi</math> hosszúságú gömbi szakasz köti össze őket.
 
Az <math>A</math> és <math>B</math> pontok '''gömbi távolság'''a, melyet <math>d(A,B)</math> -vel jelölünk, az őket összekötő gömbi szakasz(ok) hossza.
 
Az ábrán látható főkörök síkjainak hajlásszöge, a körök érintőinek hajlásszöge.
21. sor:
== Gömbháromszög ==
[[fájl:Triangles (spherical geometry).jpg|thumb|250px|right|A gömbháromszög szögeinek összege '''nem''' egyenlő 180 fokkal]]
Ha az <math>A, B, C</math> pontok nincsenek egy főkörön, akkor közülük semelyik kettő sem átellenes, így páronként egyértelműen meghatároznak egy-egy gömbi szakaszt. A három gömbi szakasz a gömböt két részre vágja. A két rész közül a kisebbiket nevezzük az <math>ABC</math> gömbháromszögnek. Az <math>ABC</math> gömbháromszög csúcsai az <math>A</math>, <math>B</math>, <math>C</math> pontok, oldalszakaszai az <math>A, B, C</math> pontokat páronként összekötő gömbi szakaszok. Az oldalak hosszait a szokásos módon jelöljük: <math>a = d(B, C)</math>, <math>b = d(A, C)</math> és <math>c = d(A, B)</math>.
Az <math>ABC</math> gömbháromszög szögeit definiálhatjuk az általános szabály szerint: legyen BAC szög = <math> \alpha</math> az <math>AB</math> és <math>AC</math> főkörívek <math>A</math>-beli érintő félegyeneseinek szöge. Ez persze egyenlő az <math>OA</math> egyenes által határolt, <math>B</math>-t, illetve <math>C</math>-t tartalmazó félsíkok által bezárt szöggel. Hasonlóan adhatjuk meg az ABC szög =<math> \beta</math> és BCA szög = <math>\gamma</math> szögeket. Az <math>ABC</math> euklideszi háromszög <math>A</math> csúcsnál lévő szöge általában különbözik az <math>ABC</math> gömbháromszög <math>\alpha</math> szögétől.
 
'''Tulajdonságai:'''
Ha két szög egyenlő, akkor a szemközti oldalak is egyenlőek, egyébként a nagyobb oldallal szemben nagyobb szög van.
Bármely két oldal összege nagyobb a harmadik oldal hosszánál, a gömbi geometriában az oldal az ívhossznak megfelelő.
(csakúgy, mint az Euklideszi síkban)
31. sor:
Gömbi felesleg: <math>\alpha+\beta+\gamma-\pi</math>.
 
A gömbi geometriában is hasonlóan érvényesek a trigonometriai azonosságok: a [[szinusztétel|szinusz]]-, [[koszinusztétel|koszinusz-tétel]], illetve a [[PithagoraszPitagorasz-tétel]].
 
== Gömbi szinusz-tétel ==
37. sor:
 
'''Bizonyítás1.:'''
Legyen az <math>A</math> pont merőleges vetülete az <math>OBC</math> síkra <math>D</math>, és legyen <math>D</math> vetülete az <math>OB</math>, illetve <math>OC</math> egyenesekre <math>E</math> és <math>F</math>. Ekkor nyilván <math>AE \perp OB</math>-re és <math>AF \perp OC</math>-re. Viszont <math>AED</math> szög = <math>\beta</math> és <math>AFD</math> szög = <math>\gamma</math> , tehát <math>\sin\ \beta</math> = <math>\frac{AD}{AE}</math> és <math>\sin\ \gamma</math> = <math>\frac{AD}{AF}</math>, ezért <math>\sin\ \beta\ :\ \sin\ \gamma</math> = <math> AF\ :\ AE</math>. Azonban <math>AOB</math> szög = <math>c</math>, így <math>AE = \sin\ c</math>. Hasonlóan <math>AF = \sin\ b</math>, tehát <math>\sin\ \beta\ :\ \sin\ \gamma = \sin\ c\ :\ \sin\ b</math>.
 
'''Bizonyítás2.:'''
79. sor:
<math>\cos\ \gamma = - \cos\ \alpha\ \cos\ \beta + \sin\ \alpha\ \sin\ \beta\ \cos\ c</math>
 
== Gömbi PithagoraszPitagorasz-tétel ==
<math>cos\ c = cos\ a\ cos\ b</math>