Русская Википедия:Параллельные прямые

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Файл:FieldsParallelRule.jpg
Линейка для черчения параллельных прямых

Паралле́льные прямы́е (от Шаблон:Lang-grc буквально «идущий рядом; идущий вдоль другого») в планиметриинепересекающиеся прямые. В стереометрии две прямые называются параллельными, если лежат в одной плоскости и не пересекаются.

В евклидовой геометрии

Файл:Diagram notation for parallel lines.svg
На чертежах параллельные линии выделяются одинаково направленными стрелками.

В евклидовой геометрии параллельными прямыми называются прямые, которые лежат в одной плоскости и не пересекаются[1]. В другом варианте определения совпадающие прямые также считаются параллельными[2][3].

Преимущество последнего определения состоит в том, что параллельность становится отношением эквивалентности[4].

Параллельность прямых <math>m</math> и <math>n</math> принято обозначать следующим образом: <math>m\parallel n.</math>

Свойства

  • Через любую точку, не лежащую на прямой, можно провести прямую, параллельную данной, и притом только одну. Последняя часть этого утверждения — знаменитый пятый постулат Евклида. Отказ от пятого постулата ведёт к геометрии Лобачевского (см. ниже).
  • Если прямая пересекает одну из параллельных прямых, то она пересекает и другую (такая прямая называется секущей). При этом образуется 8 углов, некоторые характерные пары которых имеют особые названия и свойства:
    • Соответственные углы равны (Рис.1).
    • Накрест лежащие углы равны (Рис.2).
    • Внутренние односторонние углы в сумме составляют 180° (Рис.3).
Файл:Paralelni transverzala cor.svg Файл:Paralelni transverzala alt.svg Файл:Transverzala parallel.svg
Рис.1: Соответственные углы равны, <math>\alpha = \alpha_1</math>. Рис.2: Внутренние накрест лежащие углы равны, <math>\alpha = \gamma_1</math>. Рис.3: Односторонние углы являются дополнительными, <math>\alpha+\delta_1=180^\circ</math>.
  • Если считать совпадающие прямые параллельными, то параллельность будет бинарным отношением эквивалентности, которое разбивает всё множество прямых на классы параллельных между собой прямых.
  • Множество точек плоскости, расположенных на некотором фиксированном расстоянии от данной прямой, по одну сторону от неё, есть прямая, параллельная данной.

Построение параллельных прямых

Построение двух параллельных прямых на плоскости с помощью циркуля и линейки можно разделить на несколько этапов:

  1. Построение прямой <math>a</math>, относительно которой нужно построить параллельную прямую.
  2. Построение прямой <math>b</math>, перпендикулярной прямой <math>a</math> (см. построение перпендикуляра).
  3. Построение прямой <math>c</math>, перпендикулярной прямой b, и не совпадающей с прямой <math>a</math> (аналогично построению прямой <math>b</math>).
Файл:Construction parallele.gif

В стереометрии

В планиметрии две различные прямые либо пересекаются, либо параллельны. В стереометрии возможен третий вариант — прямые могут не пересекаться, так как не лежат в одной плоскости. Такие прямые называются скрещивающимися прямыми.

В геометрии Лобачевского

Файл:Ultraparallel.png
Параллельные прямые в модели Пуанкаре: две зелёные прямые равнобежны (асимптотически параллельны) синей прямой, а фиолетовая ультрапараллельна к ней

В геометрии Лобачевского в плоскости через точку <math>C</math> вне данной прямой <math>AB</math> проходит бесконечное множество прямых, не пересекающих <math>AB</math>. Прямая <math>CE</math> называется равнобежной прямой <math>AB</math> в направлении от <math>A</math> к <math>B</math>, если:

  1. точки <math>B</math> и <math>E</math> лежат по одну сторону от прямой <math>AC</math>;
  2. прямая <math>CE</math> не пересекает прямую <math>AB</math>, но всякий луч, проходящий внутри угла <math>ACE</math>, пересекает луч <math>AB</math>.

Аналогично определяется прямая, равнобежная <math>AB</math> в направлении от <math>B</math> к <math>A</math>.

Равнобежные прямые называются также асимптотически параллельными или просто параллельными. Все остальные прямые, не пересекающие данную, называются ультрапараллельными или расходящимися[5].

Свойства

  • Расходящиеся параллельные прямые имеют единственный общий перпендикуляр.
    • Этот перпендикуляр соединяет ближайшую пару точек на этих прямых.
  • Несмотря на то, что асимптотически параллельные прямые не пересекаются, на любой паре асимптотически параллельных прямых можно выбрать произвольно близкие точки.

См. также

Примечания

Шаблон:Примечания Шаблон:Викисловарь

Шаблон:ВС