• logo

ส่วนของเส้น

ในรูปทรงเรขาคณิตที่เป็นส่วนของเส้นเป็นส่วนหนึ่งของที่บรรทัดที่ล้อมรอบด้วยสองปลายที่แตกต่างกันจุดและมีทุกจุดบนเส้นที่อยู่ระหว่างจุดสิ้นสุดของมัน ส่วนของเส้นปิดรวมถึงปลายทางทั้งในขณะที่สายเปิดส่วนไม่รวมทั้งปลายทาง; ส่วนของเส้นครึ่งเปิดรวมถึงว่าหนึ่งในปลายทาง ในรูปทรงเรขาคณิตส่วนของเส้นตรงมักจะแสดงโดยใช้เส้นที่อยู่เหนือสัญลักษณ์ของจุดปลายทั้งสอง (เช่น ก ข ¯ {\ displaystyle {\ overline {AB}}} {\ overline {AB}}). [1] [2]

นิยามทางเรขาคณิตของส่วนของเส้นตรงปิด: จุดตัดของจุดทั้งหมดที่หรือทางขวาของ Aโดยมีจุดทั้งหมดอยู่ที่หรือทางซ้ายของ B
ภาพประวัติศาสตร์ - สร้างส่วนของเส้นตรง (1699)

ตัวอย่างของส่วนของเส้น ได้แก่ ด้านข้างของสามเหลี่ยมหรือสี่เหลี่ยม โดยทั่วไปเมื่อทั้งสองจุดสิ้นสุดของส่วนที่มีจุดของรูปหลายเหลี่ยมหรือรูปทรงหลายเหลี่ยมส่วนเส้นเป็นทั้งขอบ (จากรูปหลายเหลี่ยมหรือรูปทรงหลายเหลี่ยม) หากพวกเขาเป็นจุดที่อยู่ใกล้เคียงหรือแนวทแยง เมื่อจุดสิ้นสุดทั้งสองอยู่บนเส้นโค้ง (เช่นวงกลม ) ส่วนของเส้นตรงเรียกว่าคอร์ด (ของเส้นโค้งนั้น)

ในช่องว่างเวกเตอร์จริงหรือเชิงซ้อน

ถ้าVเป็นเวกเตอร์เว้นวรรคทับ ร {\ displaystyle \ mathbb {R}} \mathbb {R} หรือ ค {\ displaystyle \ mathbb {C}} \mathbb {C} และLเป็นส่วนย่อยของVดังนั้นLคือส่วนของเส้นตรงถ้าLสามารถกำหนดพารามิเตอร์เป็น

ล = { ยู + t v ∣ t ∈ [ 0 , 1 ] } {\ displaystyle L = \ {\ mathbf {u} + t \ mathbf {v} \ mid t \ in [0,1] \}} {\displaystyle L=\{\mathbf {u} +t\mathbf {v} \mid t\in [0,1]\}}

สำหรับเวกเตอร์บางตัว ยู , v ∈ วี {\ displaystyle \ mathbf {u}, \ mathbf {v} \ in V \, \!} \mathbf{u}, \mathbf{v} \in V\,\!. ซึ่งในกรณีนี้เวกเตอร์ยูและยู + Vจะเรียกว่าจุดสิ้นสุดของL

บางครั้งเราจำเป็นต้องแยกความแตกต่างระหว่างส่วนของบรรทัด "เปิด" และ "ปิด" ในกรณีนี้เราจะกำหนดส่วนของเส้นตรงปิดตามด้านบนและส่วนของเส้นตรงเปิดเป็นส่วนย่อยLที่สามารถกำหนดพารามิเตอร์เป็น

ล = { ยู + t v ∣ t ∈ ( 0 , 1 ) } {\ displaystyle L = \ {\ mathbf {u} + t \ mathbf {v} \ mid t \ in (0,1) \}}  L = \{ \mathbf{u}+t\mathbf{v} \mid t\in(0,1)\}

สำหรับเวกเตอร์บางตัว ยู , v ∈ วี {\ displaystyle \ mathbf {u}, \ mathbf {v} \ in V \, \!} \mathbf{u}, \mathbf{v} \in V\,\!.

ส่วนของเส้นตรงคือส่วนนูนของจุดสองจุด ดังนั้นส่วนของเส้นตรงสามารถแสดงเป็นการรวมกันของจุดปลายทั้งสองของส่วนที่เป็นนูน

ในรูปทรงเรขาคณิตหนึ่งอาจกำหนดจุดBจะอยู่ระหว่างสองจุดอื่น ๆและCถ้าระยะทางABเพิ่มระยะทางที่BCเท่ากับระยะทางAC ดังนั้นใน ร 2 {\ displaystyle \ mathbb {R} ^ {2}} \R^2ส่วนของเส้นตรงที่มีจุดสิ้นสุดA = ( a x , a y )และC = ( c x , c y )คือการรวบรวมจุดต่อไปนี้:

{ ( x , ย ) ∣ ( x - ค x ) 2 + ( ย - ค ย ) 2 + ( x - ก x ) 2 + ( ย - ก ย ) 2 = ( ค x - ก x ) 2 + ( ค ย - ก ย ) 2 } . {\ displaystyle \ left \ {(x, y) \ mid {\ sqrt {(x-c_ {x}) ^ {2} + (y-c_ {y}) ^ {2}}} + {\ sqrt { (x-a_ {x}) ^ {2} + (y-a_ {y}) ^ {2}}} = {\ sqrt {(c_ {x} -a_ {x}) ^ {2} + (c_ {y} -a_ {y}) ^ {2}}} \ right \}.} {\displaystyle \left\{(x,y)\mid {\sqrt {(x-c_{x})^{2}+(y-c_{y})^{2}}}+{\sqrt {(x-a_{x})^{2}+(y-a_{y})^{2}}}={\sqrt {(c_{x}-a_{x})^{2}+(c_{y}-a_{y})^{2}}}\right\}.}

คุณสมบัติ

  • ส่วนของเส้นเป็นที่เชื่อมต่อ , ไม่ว่างเปล่า ชุด
  • ถ้าVเป็นปริภูมิเวกเตอร์ทอพอโลยีแล้วส่วนของเส้นปิดเป็นชุดปิดในV อย่างไรก็ตามส่วนของเส้นตรงเปิดคือชุดเปิดในV ถ้า Vเป็นมิติเดียว
  • โดยทั่วไปแล้วแนวคิดของส่วนของเส้นตรงสามารถกำหนดได้ในรูปทรงเรขาคณิตตามลำดับ
  • คู่ของกลุ่มสายสามารถเป็นคนใดคนหนึ่งดังต่อไปนี้: ตัด , ขนาน , เอียงหรือไม่มีของเหล่านี้ ความเป็นไปได้สุดท้ายคือวิธีที่ส่วนของเส้นแตกต่างจากเส้น: ถ้าเส้นที่ไม่ขนานกันสองเส้นอยู่ในระนาบยุคลิดเดียวกันพวกมันจะต้องข้ามกัน แต่นั่นไม่จำเป็นต้องเป็นความจริงของส่วน

ในการพิสูจน์

ในการรักษาเชิงสัจพจน์ของรูปทรงเรขาคณิตแนวคิดเรื่องระหว่างความเป็นไปได้นั้นถือว่าเป็นไปตามสัจพจน์จำนวนหนึ่งหรือกำหนดไว้ในรูปของไอโซเมตริกของเส้น (ใช้เป็นระบบพิกัด)

กลุ่มมีบทบาทสำคัญในทฤษฎีอื่น ๆ ตัวอย่างเช่นเซตจะนูนหากส่วนที่เชื่อมสองจุดใด ๆ ของเซตนั้นมีอยู่ในเซต นี่เป็นสิ่งสำคัญเพราะมันเปลี่ยนการวิเคราะห์ชุดนูนบางส่วนไปเป็นการวิเคราะห์ส่วนของเส้นตรง สมมุติส่วนนอกจากนี้สามารถนำมาใช้เพื่อเพิ่มส่วนสอดคล้องกันหรือกลุ่มที่มีความยาวเท่ากันและผลที่ตามมาทดแทนส่วนอื่น ๆ ลงในคำสั่งเพื่อให้สอดคล้องกลุ่มอื่น

เป็นวงรีเสื่อม

ส่วนของเส้นตรงสามารถมองได้ว่าเป็นกรณีที่เสื่อมถอยของวงรีซึ่งแกนเซมิมิเนอร์จะไปที่ศูนย์จุดโฟกัสจะไปที่จุดสิ้นสุดและความเยื้องศูนย์กลางจะไปที่จุดเดียว คำจำกัดความมาตรฐานของวงรีคือชุดของจุดที่ผลรวมของระยะทางของจุดถึงสองจุดโฟกัสเป็นค่าคงที่ ถ้าค่าคงที่นี้เท่ากับระยะห่างระหว่างจุดโฟกัสส่วนของเส้นตรงจะเป็นผลลัพธ์ วงโคจรที่สมบูรณ์ของวงรีนี้จะเคลื่อนที่ผ่านส่วนของเส้นตรงสองครั้ง ในฐานะที่เป็นวงโคจรเลวนี้เป็นวิถีรูปไข่รัศมี

ในรูปทรงเรขาคณิตอื่น ๆ

นอกจากนี้จะปรากฏเป็นขอบและเส้นทแยงมุมของรูปหลายเหลี่ยมและรูปทรงหลายเหลี่ยม , กลุ่มสายนอกจากนี้ยังปรากฏในสถานที่อื่น ๆ อีกมากมายเมื่อเทียบกับคนอื่น ๆรูปทรงเรขาคณิต

สามเหลี่ยม

บางส่วนที่พิจารณาบ่อยมากในรูปสามเหลี่ยมเพื่อรวมระดับความสูงทั้งสาม(แต่ละส่วนเชื่อมต่อด้านข้างหรือส่วนขยายกับจุดยอดตรงข้ามกันในแนวตั้งฉาก ) ค่ามัธยฐานทั้งสาม(แต่ละส่วนเชื่อมต่อจุดกึ่งกลางของด้านข้างกับจุดยอดตรงข้าม) เส้นแบ่งครึ่งตั้งฉากของด้านข้าง ( เชื่อมต่อจุดกึ่งกลางของด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่งในแนวตั้งฉาก) และเส้นแบ่งครึ่งมุมภายใน (แต่ละอันเชื่อมต่อจุดยอดกับด้านตรงข้าม) ในแต่ละกรณีมีต่างๆequalitiesเกี่ยวข้องกับความยาวส่วนเหล่านี้ให้กับผู้อื่น (กล่าวถึงในบทความเกี่ยวกับประเภทต่างๆของกลุ่ม) เช่นเดียวกับความไม่เท่าเทียมกันต่างๆ

ส่วนอื่น ๆ ที่น่าสนใจในรูปสามเหลี่ยมรวมถึงผู้ที่เชื่อมต่อต่าง ๆศูนย์สามเหลี่ยมกับแต่ละอื่น ๆ ที่สะดุดตาที่สุดincenterที่วงล้อมที่ศูนย์เก้าจุดที่เซนทรอยด์และorthocenter

รูปสี่เหลี่ยม

นอกเหนือจากด้านข้างและแนวทแยงมุมของรูปสี่เหลี่ยมด้านข้างแล้วส่วนที่สำคัญบางส่วนคือbimediansสองตัว (เชื่อมต่อจุดกึ่งกลางของด้านตรงข้าม) และmaltitudesทั้งสี่(แต่ละด้านเชื่อมต่อกันในแนวตั้งฉากกับจุดกึ่งกลางของด้านตรงข้าม)

วงกลมและจุดไข่ปลา

ส่วนของเส้นตรงใด ๆ ที่เชื่อมต่อสองจุดบนวงกลมหรือวงรีเรียกว่าคอร์ด คอร์ดใด ๆ ในวงกลมซึ่งมีคอร์ดไม่เรียกว่าขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางและส่วนใด ๆ ที่เชื่อมต่อวงกลมศูนย์ (จุดกึ่งกลางของเส้นผ่าศูนย์กลาง) เพื่อจุดบนวงกลมเรียกว่ารัศมี

ในวงรีคอร์ดที่ยาวที่สุดซึ่งเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางที่ยาวที่สุดเรียกว่าแกนหลักและส่วนจากจุดกึ่งกลางของแกนหลัก (จุดศูนย์กลางของวงรี) ไปยังจุดสิ้นสุดทั้งสองของแกนหลักเรียกว่าแกนกึ่งหลัก . ในทำนองเดียวกันเส้นผ่าศูนย์กลางที่สั้นที่สุดของวงรีที่เรียกว่าแกนเล็ก ๆ น้อย ๆและส่วนจากจุดกึ่งกลาง (กลางวงรีฯ ) อย่างใดอย่างหนึ่งของปลายทางของมันเรียกว่ากึ่งแกนรอง คอร์ดของวงรีที่ตั้งฉากกับแกนหลักและผ่านจุดโฟกัสหนึ่งของมันเรียกว่าเส้นตรงด้านข้างของวงรี ส่วน interfocalเชื่อมต่อทั้งสองจุดโฟกัส

ส่วนของเส้นตรง

เมื่อส่วนของเส้นจะได้รับการปฐมนิเทศ (ทิศทาง) จะเรียกว่าส่วนของเส้นกำกับ มันแสดงถึงการแปลหรือการกระจัด (อาจเกิดจากแรง ) ขนาดและทิศทางบ่งบอกถึงการเปลี่ยนแปลงที่อาจเกิดขึ้น ขยายส่วนของเส้นกำกับกึ่งอนันต์ผลิตrayและอนันต์ในทั้งสองทิศทางผลิตเส้นกำกับ ข้อเสนอแนะนี้ได้รับการดูดซึมเข้าสู่ฟิสิกส์คณิตศาสตร์ผ่านแนวคิดของการที่เวกเตอร์แบบยุคลิด [3] [4]การรวบรวมส่วนของเส้นกำกับทั้งหมดมักจะลดลงโดยการทำให้ "เทียบเท่า" คู่ใด ๆ ที่มีความยาวและแนวเดียวกัน [5] การประยุกต์ใช้ความสัมพันธ์ที่เท่าเทียมกันนี้จากการแนะนำของGiusto Bellavitisเกี่ยวกับแนวคิดเรื่องความสมดุลของส่วนของเส้นกำกับในปีพ. ศ. 2378

ลักษณะทั่วไป

คล้ายกับส่วนของเส้นตรงด้านบนเราสามารถกำหนดส่วนโค้งเป็นส่วนของเส้นโค้งได้

ดูสิ่งนี้ด้วย

  • สายขาด
  • ช่วงเวลา (คณิตศาสตร์)
  • เส้น (เรขาคณิต)และเรย์ (เรขาคณิต)
  • จุดตัดส่วนของเส้นตรงปัญหาอัลกอริทึมในการหาคู่ที่ตัดกันในกลุ่มของส่วนของเส้นตรง
  • Spirangle
  • ส่วนเพิ่มเติมสมมุติฐาน

หมายเหตุ

  1. ^ "รายการของเรขาคณิตและตรีโกณมิติสัญลักษณ์" คณิตศาสตร์ห้องนิรภัย 2020-04-17 . สืบค้นเมื่อ2020-09-01 .
  2. ^ "เส้นแบ่งกลุ่มนิยาม - คณิตศาสตร์เปิดเอกสารอ้างอิง" www.mathopenref.com . สืบค้นเมื่อ2020-09-01 .
  3. ^ แฮร์รี่เอฟเดวิสและอาร์เธอร์เดวิด Snider (1988)รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการวิเคราะห์เวกเตอร์ , รุ่นที่ 5, หน้า 1, Wm ค. สำนักพิมพ์บราวน์ ISBN  0-697-06814-5
  4. ^ Matiur Rahman & Isaac Mulolani (2001) Applied Vector Analysis , หน้า 9 และ 10, CRC Pressไอ 0-8493-1088-1
  5. ^ Eutiquio C. Young (1978) Vector and Tensor Analysis , หน้าที่ 2 และ 3, Marcel Dekkerไอ 0-8247-6671-7

อ้างอิง

  • เดวิดฮิลแบร์ต ฐานรากของเรขาคณิต บริษัท สำนักพิมพ์ Open Court 1950, p. 4

ลิงก์ภายนอก

  • Weisstein, Eric W. "ส่วนของเส้น" . แม ธ เวิลด์
  • กลุ่มบรรทัดที่PlanetMath
  • การคัดลอกส่วนของเส้นตรงด้วยเข็มทิศและเส้นตรง
  • การแบ่งส่วนของเส้นตรงออกเป็น N ส่วนเท่า ๆ กันด้วยเข็มทิศและเส้นตรงการสาธิตแบบเคลื่อนไหว

บทความนี้จะรวมวัสดุจากส่วนเส้นPlanetMathซึ่งได้รับใบอนุญาตภายใต้Creative Commons Attribution / หุ้น Alike ใบอนุญาต

Language
  • Thai
  • Français
  • Deutsch
  • Arab
  • Português
  • Nederlands
  • Türkçe
  • Tiếng Việt
  • भारत
  • 日本語
  • 한국어
  • Hmoob
  • ខ្មែរ
  • Africa
  • Русский

©Copyright This page is based on the copyrighted Wikipedia article "/wiki/Line_segment" (Authors); it is used under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License. You may redistribute it, verbatim or modified, providing that you comply with the terms of the CC-BY-SA. Cookie-policy To contact us: mail to admin@tvd.wiki

TOP