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构造n维空间的一个方法

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发表于 2010-9-27 10:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
    构造n维空间的一个方法

点应该算作是零维空间。
两点从同一点(称原点用O表示)出发,向相反方向运动,就形成了一条直线,如果规定了一个方向为正方向,以原点为起点,任意运动的点的任意位置时为终点A,就构成了一个向量OA,点在正方向上时,称为向量的方向为正方向。那么以直线上的点构成的向量集,就是一维向量空间。这就是说,原点(对应零向量)是空间必不可少的元素,没有原点就不能构成(几何)空间。
从直线外任取一点B,过OB有一条直线OB,直线OA保持与OB相交的情况下,向同时向相反方向平移,就形成了一个平面,以原点为起点,平面上的任意一点为终点的向量集,就构成了二维空间。
在平面个任取一点C,两面再分别沿OC向两个相反方向平移(即移动过程中保持与原平面平行,就形成了一个三维超平面,以三维超平面上的任意一点为终点,原点为起点的向量集就构成了三维空间。
存在三维超平面外的点,设D是这个三维超平面外一点D,三维超平面从原来位置出发,分别沿直线OD的两个相反方向平移(即移动过程中OA,OB,OC与原位置时平行,称OA,OB,OC二维不共面,三维共面)始终保持平行,就形成了一个四维超平面。以原点为起点,四维超平面上的任意一点为终点的向量集就构成了四维空间。
  …… …… …… ……
假如已经形成了n-1维超平面与n-1维空间,以及这个n-1维这空间内相交于原点O的n-1条n-2维不共面的直线OA,OB,OC,…,OP。那么这个n-1维超平面外还存在一点Q,这个n-1维超平面从原点O开始分别向两个相反的方向平移(即移动过程分别保持OA,OB,OC,…,OP与各自原位置处平行)。如此就形成了n维超平面。以原点为起点,n维超平面上的任意一点为终点的向量集,就构成了n维空间。其实这个n维空间,就是n维线性空间。
  当然要定义向量的加减运算。向量OA+OB,就是把向量OB平移,使其起点与点A重合,这时设其终点移到点U的位置,就定义OA+OB=OU,从而OU-AU=OA。还有数乘向量,就不在这里赘述了。
  n维线性空间V中显然还有另外的元素点,即n维空间也可以看作是点的集合,当把V看作点集时,其子集称为V的一个图形,研究V的图形的性质及图形间的位置关系的学科,就称为V上的几何――《仿射几何》。《仿射几何》是承认平行公理的。不然“平移”就没有了意义。
发表于 2010-9-27 10:45 | 显示全部楼层

构造n维空间的一个方法

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