يكي از پديده هاي جالب در رياضيات «نوار موبيوس» است كه در اواخر قرن هجدهم توسط «فرديناند موبيوس» معرفي شد. گفته ميشود كه نوار موبيوس فقط يك رو دارد. در اين مقاله قصد بر اين است كه با طرح مباحث پيش زمينه اي هندسه به بررسي كيفي نوار موبيوس بپردازيم و در ادامه قدري در خصوص خواص جبري و رياضي آن صحبت كنيم.نوار موبيوس حاوي پيامهاي مهمي براي ماست. «بي مرزي و نامتناهي بودن» فضا و كاينات از مهمترين اين پيامهاست كه بيان هندسي و رياضي آن در اين مقاله مورد بحث قرار ميگيرد.
الف) هندسه و مثلثات مسطح بيضوي:
«بي مرزي فضا از يقين تجربي بزرگتري برخوردار است تا از تجربه اي خارجي. اما نامتناهي بودن آن به هيچ روي چنين نيست.» ريمان
پيش از پرداختن به مبحث نوار موبيوس قصد داريم مطالبي را در خصوص هندسه و مثلثات مسطح بيضوي مورد بررسي قرار دهيم :
اصل موضوع سرشتنماي هندسة اقليدسي حكم ميكند كه از هر نقطه يك، و فقط يك خط ميتوان كشيد كه با خط مفروضي موازي باشد. از سوي ديگر صفت شاخص هندسة مسطح هذلولوي اين فرض است كه از يك نقطه تعدادي نامتناهي موازي با يك خط ميتوان رسم كرد. اكنون بر عهدة ماست كه اگر هم به اختصار، به بررسي نتايج و فرض سوميبپردازيم؛ و آن اين است كه از يك نقطه هيچ خط نميتوان كشيد . كه با خط ديگري موازي باشد، اين مطلب را هم ارز با فرض زاوية منفرجه ساكري ميپذيريم. او و ديگران توانستند، هندسه اي را كه بر اين مبنا قرار ميگرفت كنار بگذارند زيرا كه آنان به صراحت يا به نحوي مقدر خط راست را نامتناهي ميدانستند . و بايد به يادآورد كه ما ثابت كرديم كه اين دو فرض با هم سازگار نيستند. براي روشن تر ساختن مطلب خاطر نشان ميكنيم كه اگر خط راست نامتناهي باشد. اثبات حكم 16 كتاب يكم اقليدس معتبر است و در نتيجه حكم 17 همان كتاب نيز چنين است . اما در اين حالت هميشه، دست كم ، يك خط ميتوان بر نقطه اي واقع در خارج خطي و موازي آن گذراند.
ريمان بود كه براي اولين بار اهميت فرق گذاشتن ميان مفهوم هاي بي مرز بودن و نامتناهي بودن را در ارتباط با مفهوم هاي فضايي خاطر نشان ساخت. هرقدر هم كه ما قوياً معتقد به بي انتها بودن خط راست باشيم لزوماً نتيجه نميتوان گرفت كه خط نامتناهي است.
بنابراين پيش از آنكه رسماً اصل موضوع سرشت نماي هندسة بيضوي را بيان كنيم به جاي فرض مقدر اقليدس بر نامتناهي بودن خط فرض ملايم تري را قرار ميدهيم :
اصل موضوع . هر خط راستي بي مرز است.
اصل موضوع سرشتنماي هندسة هذلولوي با همة اصل موضوعهاي هندسة اقليدسي سازگار است. مگر اصلي كه خود جانشين آن شده است . در حقيقت شباهت آن دو هندسه در مباني و احكام اولشان بود كه ما را قادر ساخت كه بي مقدمهچينيهاي دور و دراز و ابهام آور، شرحي درباره هندسه هذلولوي عرضه كنيم اما نقل از هندس اقليدسي به هندسه بيضوي به اين آساني دست نميدهد. اصل موضوع سرشتنماي هندسة بيضوي كه در قسمت بعد خواهد آمد، نه تنها با آن اصل موضوع هندسة اقليدسي كه جايش را گرفته است ، و با آن كه مقرر ميدارد كه خط راست نامتناهي است ، ناسازگار است بلكه ، چنانكه خواهيم ديد ، با اصلهاي ديگر نيز چنين است. وانگهي با نظري انتقادي بايد در اين نكته نگريست كه آن احكام هندسة اقليدسي كه به صورتي نهفته به نامتنهاي بودن خط متكي هستند، به ويژه حكم 16 كتاب يكم و نتايج آن به طور كلي ديگر معتبر شناخته نميشوند.
اصل موضوع سرشتنماي هندسة بيضوي و نتيجه هايي كه بيفاصله بر آن مترتبند :
با تغييري كه در بالا داديم اكنون آمادهايم كه اصل موضوع سرشتنماي هندسة بيضوي را معرفي كنيم.
اصل موضوع : دو خط راست هميشه تقاطع ميكنند.
فرض كنيد L خط راستي باشد . در دو نقطه دلخواهB,A از اين خط خطهاي عمود بر آن رارسم ميكنيم.
الف )
بنابر اصل موضوع سرشت نما اين خطها در نقطه اي مانند O تقاطع ميكنند و چون در مثلث AOB زاويه هاي B , A متساويند نتيجه ميشود كه OA و OB برابرند.2
هرگاه AB را از هر طرف. مثلاً از طرف B ، تا C امتداد دهيم بطوريكه BC مساوي AB باشد، و اگر OC را رسم كنيم به آساني ميتوان نشان داد كه OC عمود است بر L و مساوي است با OA و OB .باتكرار اين ترسيم به اين نتيجه ميرسيم كه هر گاه پاره خطي مانند ABازخطي در نظرگرفته شودوPنقطه اي ازLباشد چنان كه APمساوي mABشود (mعددصحيح مثبتي است)آنگاه عموديكه درpبرLاخراج گرددبرO نقطه برخورد عمودهاي برLدرAوBميگذرد وOpبرابر است با OA .بعدABرابه nجزءمتساوي تقسيم كنيد و نقاط تقسيم راQ1,Q2,Q3…….Qn-1بناميد. عمود بر L در Q عمود AO را در O قطع خواهد كرد زيرا كه اگر آن را در نقطه اي ديگر قطع ميكرد عمودي هم كه از B خارج شده بود بر اين نقطه ميگذشت، و اين از آنچه جلوتر ثابت شد واضح تر است همين حكم بر عمودهاي نقاط ديگر تقسيم جاري است . چون از اين راه استدلال كنيم نتيجه ميگيريم كه هرگاه AB و AP نسبت به هم اندازه پذير باشند عمودي كه از P اخراج شود بر O خواهد گذشت. و OP برابر OA خواهد بود وقتي، كه AB و AP نسبت به هم اندازه پذيري نباشند با روشهاي به حد رفتن ، مطابق معمول به همين نتايج ميرسيم. بدين ترتيب عمودهايي كه از همة نقاط خطي بر آن اخراج شوند در يك نقطه به نام قطب خط متقاربند. هر خطي كه يك نقطه از خطي را به قطب آن وصل كند، يا، به صورتي ديگر، هر شعاعي كه از قطب خطي خارج شود، بر آن خط عمود است. خواننده بي اشكال ميتواند نشان دهد كه نه تنها هر يك از عمودها را در نظر بگيريم همواره فاصلة عمودي قطب از خط يكي است. بلكه براي همة خطها فاصله قطب از خط يك مقدار است. اين فاصلة عمودي را با q نشان ميدهيم. در دنبال پژوهشي كه ميكنيم O را (شكل ب)
قطب خط L ميانگاريم. دو خط بر O بگذرانيد ، اينها L را در B, A به زاوية قائمه قطع خواهند كرد . OA را از A تا َO امتداد ميدهيم به قسميكه َAO مساوي q شود. آنگاه اگر از َO به B وصل كنيم به آساني ميتوان نشان داد كه B َO عمود است بر L وOو B وَO بر يك خط راستند ، و B َO به طول q است . پس اگر به طور موقت امكان اين را كه ,OَO يك نقطه باشند طرد كنيم به نظر ميرسد كه هر خطي دو قطب داشته باشد . به علاوه OA,OB يك عمود مشترك دارند و در دو نقطه تقاطع ميكنند ، و يك دو ضلعي يا دو زاويه اي تشكيل ميدهند كه هر ضلعش به طول q2 است . اين حكم ، چنانكه هم اكنون نشان خواهيم داد، براي هر جفت خط صادق است.
فرض كنيد L,m
دو خط دلخواه باشند . اينها در نقطه اي چونo تلاقي خواهند كرد . روي هر خط و در هر امتداد ابتدا از O پاره خطي مساوي Q جدا كنيد. به خصوص فرض كنيد OD,OC,OB,OA به طول q باشد. در اينصورتD,C,B,A روي خطي چون n خواهند بود كه O قطب آن است. يك نتيجه آن كه m,L در نقطة ديگري مانند َO ، كه قطب دوم n است، تلاقي خواهند كرد.
1 در اين شكل خطها چنان رسم شده اند كه گويي منحني هستند. خطهاي هندسة بيضوي به اندازة خطهاي هندسة اقليدسي و هندسة هذلولوي راستند. غالباً مناسب است كه، وقتي نشان دادن رابطه هاي آنها با يكديگر در فضايي محدود اهميت داشته باشد ، آنها را به صورت منحني نمايش دهيم . در اين موارد نشان دادن رابطة بين آنها مهمتر است از مستقيم بودنشان.
2 به زودي ظاهر خواهد شد كه B , A ممكن است بر حسب اتفاق چنان واقع شده باشند كه دو عمود يك خط شوند. از اشكال ميتوان با عوض كردن وضع يكي از نقطه ها احتراز كرد. برهان حكم 6 كتاب يكم اقليدس در اينجا معتبر خواهد بود هر گاه Aو O و B بر يك خط نباشند.
منبع: سيويل مستر
پيامبر اكرم(ص):
ما انبياء همسران خود را آزار نميدهيم و بدانيد جز انسان پست و فرومايه كسي به همسر خود اهانت نميكند.
نهج الفصاحة ص 318
ریاضی - هندسه
تاریخچه هندسه
واژه انگلیسی Geometry ( هندسه ) از زبان یونانی ریشه گرفته است. این کلمه از دو کلمه «جئو»ٍ به معنای زمین و «متری» به معنای اندازه گیری تشکیل شده است.بنابراین هندسه اندازه گیری زمین است. مصریان اولیه نخستین کسانی بودند که اصول هندسه را کشف کردند. هر سال رودخانة نیل طغیان نموده و نواحی اطراف رودخانه راسیل فرا میگرفت.
این عمل تمام علایم مرزی میان تقسیمات مختلف را از بین میبرد و لازم میشد دوباره هر کس زمین خود را اندازهگیری و مرزبندی نماید. آنها روشی از علامتگذاری زمینها با کمک پایهها و طنابها اختراع کردند. آنها پایهای را در نقطهای مناسب در زمین فرو میکردند، پایه دیگری در جایی دیگر نصب میشد و دو پایه توسط طنابی که مرز را مشخص میساخت به یکدیگر متصل میشدند.با دو پایه دیگر زمین محصور شده ، محلی برای کشت یا ساختمان سازی میگشت.
با برآمدن یونانیان اطلاعات ریاضی قدم به مرحله ای علمی گذاشت.در آغاز تمام اصول هندسی ابتدایی بود. اما در سال 600 قبل از میلاد مسیح ، یک آموزگار یونانی به نام تالس، اصول هندسی را از لحاظ علمی ثابت کرد.
تالس دلایل ثبوت برخی از فرضیهها را کشف کرد و آغازگر هندسة تشریحی بود. اما دانشمندی به نام اقلیدس که در اسکندریه زندگی میکرد ، هندسه را به صورت یک علم بیان نمود.
وی حدود سال 300 قبل از میلاد مسیح ، تمام نتایج هندسی را که تا به حال شناخته بود ، گرد آورد و آنها را به طور منظم ، در یک مجموعة 13 جلدی قرار داد. این کتابها که اصول هندسه نام داشتند ، به مدت 2 هزار سال در سراسر دنیا برای مطالعه هندسه به کار می رفتند.
براساس این قوانین ، هندسه اقلیدسی تکامل یافت. هر چه زمان می گذشت ، شاخه های دیگری از هندسه توسط ریاضیدانان مختلف ، توسعه می یافت.
امروزه در بررسی علم هندسه انواع مختلف این علم را نظیر هندسة تحلیلی و مثلثات، هندسه غیر اقلیدسی و هندسه فضایی مطالعه می کنیم.
خدمت بزرگی که یونانیان در پیشرفت ریاضیات انجام دادند این بود که آنان احکام ریاضی را به جای تجربه بر استدلال منطقی استوار کردند.قبل از اقلیدس، فیثاغورث( 572-500 ق.م ) و زنون ( 490 ق.م. ) نیز به پیشرفت علم ریاضی خدمت بسیار کرده بودند.
در قرن دوم قبل از میلاد ریاضیدانی به نام هیپارک، مثلثات را اختراع کرد. وی نخستین کسی بود که تقسیم بندی معمولی بابلی ها را برای پیرامون دایره پذیرفت.به این معنی که دایره را به 360 درجه و درجه را به 60 دقیقه و دقیقه را به 60 قسمت برابر تقسیم نمود و جدولی براساس شعاع دایره به دست آورد که وترهای بعضی قوسها را به دست می داد و این قدیمی ترین جدول مثلثاتی است که تاکنون شناخته شده است.
بعد از آن دانشمندان هندی موجب پیشرفت علم ریاضی شدند. در قرن پنجم میلادی آپاستامبا، در قرن ششم ، آریاب هاتا ، در قرن هفتم ،براهماگوپتا و در قرن نهم ،بهاسکارا در پیشرفت علم ریاضی بسیار مؤثر بودند.
کلاسبندی هندسه
هنـدسه مقـدماتی به دو شاخه تقسیـم می گردد :
* هنـدسه مسطحه
* هندسه فضایی
در هندسه مسطحه ، اشکالی مورد مطالعه قرار میگیرند که فقط دو بعد دارند، هندسه فضایی ، مطالعه اشکال هندسی سه بعدی است. این بخش از هندسه در مورد اشکال سه بعدی چون مکعب ها ،استوانه ها، مخروط ها، کره ها و غیره است.
در هندسه مدرن شاخههای زیر مورد مطالعه قرار میگیرند:
* هندسه تحلیلی
* هندسه برداری
* هندسه دیفرانسیل
* هندسه جبری
* هندسه محاسباتی
* هندسه اعداد صحیح
* هندسه اقلیدسی
* هندسه نااقلیدسی
* هندسه تصویری
* هندسه ریمانی
* هندسه ناجابجایی
* هندسه هذلولوی
رئال مادرید ۱ – ۱ منچستریونایتد
دانلودرایگان گل های بازی رئال مادرید و منچستریونایتد با کیفیت HD 720p و لینک مستقیم
در ادامه مسابقات دور رفت یک هشتم نهایی لیگ قهرمانان اروپا دو بازی مهم به صورت همزمان از ساعت ۱۱:۱۵ شروع شد که در مهمترین دیدار شیاطین سرخ در ورزشگاه مملو از تماشاگر سانتیاگو برنابئو مهمان قوهای سپید مادرید بودند که این بازی در نهایت با نتیجه یک بر یک مساوی خاتمه یافت.
حتما ادامه مطلب را ببینید
نشانه های عاشق شدن یک مرد را بشناسید