Asymptoottiset kolmiot hyperbolisessa geometriassa

Elisa Roivainen, Asymptoottiset kolmiot hyperbolisessa geometriassa (engl. Asymptotic Triangles in Hyperbolic Geometry), matematiikan pro gradu -tutkielma, 59 sivua, Jyväskylän yliopisto, Matematiikan ja tilastotieteen laitos, kevät 2016. T ässä työssä esitellään asymptoottisia kolmioita koskevia...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Roivainen, Elisa
Other Authors: Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Faculty of Sciences, Matematiikan ja tilastotieteen laitos, Department of Mathematics and Statistics, University of Jyväskylä, Jyväskylän yliopisto
Format: Master's thesis
Language:fin
Published: 2016
Subjects:
Online Access: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/49902
_version_ 1828193105139990528
author Roivainen, Elisa
author2 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Matematiikan ja tilastotieteen laitos Department of Mathematics and Statistics University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto
author_facet Roivainen, Elisa Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Matematiikan ja tilastotieteen laitos Department of Mathematics and Statistics University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto Roivainen, Elisa Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Matematiikan ja tilastotieteen laitos Department of Mathematics and Statistics University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto
author_sort Roivainen, Elisa
datasource_str_mv jyx
description Elisa Roivainen, Asymptoottiset kolmiot hyperbolisessa geometriassa (engl. Asymptotic Triangles in Hyperbolic Geometry), matematiikan pro gradu -tutkielma, 59 sivua, Jyväskylän yliopisto, Matematiikan ja tilastotieteen laitos, kevät 2016. T ässä työssä esitellään asymptoottisia kolmioita koskevia tuloksia hyperbolisessa geometriassa. Asymptoottisilla kolmioilla tarkoitetaan kolmioita, joiden kärkipisteistä ainakin yksi on niin sanottu äärett ömyyspiste. Kolmion sivuista kaksi lähestyy siis toisiaan asymptoottisesti tuota pistettä kohti, mutta n ämä sivut eivät kuitenkaan leikkaa. Hyperbolisella geometrialla taas tarkoitetaan geometriaa, jossa neutraalin geometrian aksioomien lisäksi aksioomaksi on valittu paralleeliaksiooman negaatio. Olkoon l suora ja P piste, joka ei ole suoralla l. Paralleeliaksiooman mukaan tällöin on olemassa vain yksi pisteen P kautta kulkeva suora, joka on yhdensuuntainen suoran l kanssa. Aksiooman negaation mukaan siis on olemassa ainakin yksi suora l ja yksi piste P, joka ei ole suoralla l, siten, että tämän pisteen kautta kulkee ainakin kaksi suoraa, jotka ovat yhdensuuntaisia suoralle l. Tässä tutkielmassa käytetään kuitenkin hyperbolisena aksioomana tämän negaation vahvempaa muotoa: Olkoon l suora ja P piste, joka ei ole suoralla l. Tällöin on olemassa kaksi pisteen P kautta kulkevaa suoraa, jotka ovat yhdensuuntaisia suoralle l ja lähestyvät sit ä asymptoottisesti. Vahvemman muodon mukaan siis kaikille suorille l ja kaikille pisteille P, jotka eivät ole suoralla l, pätee, että pisteen P kautta kulkee ainakin kaksi suoraa, jotka ovat yhdensuuntaisia suoralle l. Lisäksi se takaa asymptoottisesti toisiaan lähestyvien suorien olemassaolon. Puolisuorat voidaan luokitella sen mukaan, mitä äärett ömyyspistett ä kohti ne kulkevat. Samansuuntaiset eli samalla suoralla samaan suuntaan olevat puolisuorat kulkevat kohti samaa äärett ömyyspistett ä, samoin toisiaan asymptoottisesti lähestyvät puolisuorat. Kun määritellään rajayhdensuuntaisiksi puolisuorat, jotka ovat joko samansuuntaiset tai asymptoottisesti yhdensuuntaiset, voidaan rajayhdensuuntaisuus todistaa ekvivalenssirelaatioksi. Tämän ekvivalenssirelaation avulla puolisuorat voidaan luokitella yksikäsitteisesti. Yksinkertaiset asymptoottiset kolmiot muodostuvat kahdesta asymptoottisesti toisiaan lähestyvästä ä puolisuorasta ja janasta, joka yhdistää puolisuorien alkupisteet. Tällaisen kolmion kärkipisteistä yksi on siis äärett ömyyspiste, ja sillä on kaksi kulmaa ja yksi sivujana. Hyperbolinen aksiooma takaa asymptoottisten puolisuorien olemassaolon, joten myös yksinkertaisia asymptoottisia kolmioita on olemassa. Yksinkertaisille asymptoottisille kolmioille todistetaan tässä työssä kaksi yhtenevyyslausetta sekä ulkokulmaep äyht äl ön vastine. Yhtenevyyslauseiden mukaan yksinkertaiset asymptoottiset kolmiot ovat yhtenevät, jos niillä on kaksi yhtenevää osaa, joko molemmat kulmat tai kulma ja sivujana. Kaksinkertaiset asymptoottiset kolmiot koostuvat kulmasta ja sen sulkevasta suorasta. Kulman sulkeva suora on suora, jonka päät lähestyvät kulman molempia kylkiä asymptoottisesti. Jokaiselle kulmalle tällainen suora on olemassa ja se on yksikäsitteinen, mutta olemassaolotodistus on monimutkainen. Todistuksessa konstruoidaan kulman sulkeva suora, joka on kahden tietyll ä tavalla valitun yhdensuuntaisen suoran yhteinen normaali. Ensin täytyy kuitenkin osoittaa, että nämä suorat ovat yhdensuuntaiset ja että ne eivät lähesty toisiaan asymptoottisesti, mikä tekee todistuksesta monimutkaisen. Lisäksi todistetaan yhtenevyyslause kaksinkertaisille asymptoottisille kolmioille: yhteneville kulmille kulman kärkipiste on yhtä etäällä kulman sulkevasta suorasta. On myös mahdollista, että kolme suoraa lähestyy toisiaan asymptoottisesti pareittain siten, että muodostuu kolmio, jolla on kolme äärett ömyyspistett ä eikä yhtään varsinaista kulmaa. Tällaisia kolmiota sanotaan kolminkertaisiksi asymptoottisiksi kolmioiksi, ja niiden olemassaolo seuraa suoraan kulman sulkevan suoran olemassaolosta. Myös tällaisille kolmioille todistetaan yhtenevyyslause, jonka mukaan kaikki kolminkertaiset asymptoottiset kolmiot ovat yhteneviä keskenään. Tätä todistusta varten määritellään myös ääret tömyyspisteessä oleva yleistetty kulma ja sen puolittaja. Yleistetty kulmanpuolittaja on olemassa jokaiselle yleistetylle kulmalle ja se on yksikäsitteinen.
first_indexed 2023-03-22T09:59:41Z
format Pro gradu
free_online_boolean 1
fullrecord [{"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Lehrb\u00e4ck, Juha", "language": null, "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Roivainen, Elisa", "language": null, "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2016-05-24T11:00:58Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2016-05-24T11:00:58Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2016", "language": null, "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.other", "value": "oai:jykdok.linneanet.fi:1542026", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/49902", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Elisa Roivainen, Asymptoottiset kolmiot hyperbolisessa geometriassa\n(engl. Asymptotic Triangles in Hyperbolic Geometry), matematiikan pro gradu -tutkielma,\n59 sivua, Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto, Matematiikan ja tilastotieteen laitos, kev\u00e4t 2016.\n\nT \u00e4ss\u00e4 ty\u00f6ss\u00e4 esitell\u00e4\u00e4n asymptoottisia kolmioita koskevia tuloksia hyperbolisessa geometriassa. Asymptoottisilla kolmioilla tarkoitetaan kolmioita, joiden k\u00e4rkipisteist\u00e4 ainakin yksi on niin sanottu \u00e4\u00e4rett \u00f6myyspiste. Kolmion sivuista kaksi l\u00e4hestyy siis toisiaan asymptoottisesti tuota pistett\u00e4 kohti, mutta n \u00e4m\u00e4 sivut eiv\u00e4t kuitenkaan leikkaa. Hyperbolisella geometrialla taas tarkoitetaan geometriaa, jossa neutraalin geometrian aksioomien lis\u00e4ksi aksioomaksi on valittu paralleeliaksiooman negaatio. Olkoon l suora ja P piste, joka ei ole suoralla l. Paralleeliaksiooman mukaan t\u00e4ll\u00f6in on olemassa vain yksi pisteen P kautta kulkeva suora, joka on yhdensuuntainen suoran l kanssa. Aksiooman negaation mukaan siis on olemassa ainakin yksi suora l ja yksi piste P, joka ei ole suoralla l, siten, ett\u00e4 t\u00e4m\u00e4n pisteen kautta kulkee ainakin kaksi suoraa, jotka ovat yhdensuuntaisia suoralle l. T\u00e4ss\u00e4 tutkielmassa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n kuitenkin hyperbolisena aksioomana t\u00e4m\u00e4n negaation vahvempaa muotoa: Olkoon l suora ja P piste, joka ei ole suoralla l. T\u00e4ll\u00f6in on olemassa kaksi pisteen P kautta kulkevaa suoraa, jotka ovat yhdensuuntaisia suoralle l ja l\u00e4hestyv\u00e4t sit \u00e4 asymptoottisesti. Vahvemman muodon mukaan siis kaikille suorille l ja kaikille pisteille P, jotka eiv\u00e4t ole suoralla l, p\u00e4tee, ett\u00e4 pisteen P kautta kulkee ainakin kaksi suoraa, jotka ovat yhdensuuntaisia suoralle l. Lis\u00e4ksi se takaa asymptoottisesti toisiaan l\u00e4hestyvien suorien olemassaolon.\n\nPuolisuorat voidaan luokitella sen mukaan, mit\u00e4 \u00e4\u00e4rett \u00f6myyspistett \u00e4 kohti ne kulkevat. Samansuuntaiset eli samalla suoralla samaan suuntaan olevat puolisuorat kulkevat kohti samaa \u00e4\u00e4rett \u00f6myyspistett \u00e4, samoin toisiaan asymptoottisesti l\u00e4hestyv\u00e4t puolisuorat. Kun m\u00e4\u00e4ritell\u00e4\u00e4n rajayhdensuuntaisiksi puolisuorat, jotka ovat joko samansuuntaiset tai asymptoottisesti yhdensuuntaiset, voidaan rajayhdensuuntaisuus todistaa ekvivalenssirelaatioksi. T\u00e4m\u00e4n ekvivalenssirelaation avulla puolisuorat voidaan luokitella yksik\u00e4sitteisesti.\n\nYksinkertaiset asymptoottiset kolmiot muodostuvat kahdesta asymptoottisesti toisiaan l\u00e4hestyv\u00e4st\u00e4 \u00e4 puolisuorasta ja janasta, joka yhdist\u00e4\u00e4 puolisuorien alkupisteet. T\u00e4llaisen kolmion k\u00e4rkipisteist\u00e4 yksi on siis \u00e4\u00e4rett \u00f6myyspiste, ja sill\u00e4 on kaksi kulmaa ja yksi sivujana. Hyperbolinen aksiooma takaa asymptoottisten puolisuorien olemassaolon, joten my\u00f6s yksinkertaisia asymptoottisia kolmioita on olemassa. Yksinkertaisille asymptoottisille kolmioille todistetaan t\u00e4ss\u00e4 ty\u00f6ss\u00e4 kaksi yhtenevyyslausetta sek\u00e4 ulkokulmaep \u00e4yht \u00e4l \u00f6n vastine. Yhtenevyyslauseiden mukaan yksinkertaiset asymptoottiset kolmiot ovat yhtenev\u00e4t, jos niill\u00e4 on kaksi yhtenev\u00e4\u00e4 osaa, joko molemmat kulmat tai kulma ja sivujana.\n\nKaksinkertaiset asymptoottiset kolmiot koostuvat kulmasta ja sen sulkevasta suorasta. Kulman sulkeva suora on suora, jonka p\u00e4\u00e4t l\u00e4hestyv\u00e4t kulman molempia kylki\u00e4 asymptoottisesti. Jokaiselle kulmalle t\u00e4llainen suora on olemassa ja se on yksik\u00e4sitteinen, mutta olemassaolotodistus on monimutkainen. Todistuksessa konstruoidaan\nkulman sulkeva suora, joka on kahden tietyll \u00e4 tavalla valitun yhdensuuntaisen suoran yhteinen normaali. Ensin t\u00e4ytyy kuitenkin osoittaa, ett\u00e4 n\u00e4m\u00e4 suorat ovat yhdensuuntaiset ja ett\u00e4 ne eiv\u00e4t l\u00e4hesty toisiaan asymptoottisesti, mik\u00e4 tekee todistuksesta monimutkaisen. Lis\u00e4ksi todistetaan yhtenevyyslause kaksinkertaisille asymptoottisille kolmioille: yhteneville kulmille kulman k\u00e4rkipiste on yht\u00e4 et\u00e4\u00e4ll\u00e4 kulman sulkevasta suorasta.\n\nOn my\u00f6s mahdollista, ett\u00e4 kolme suoraa l\u00e4hestyy toisiaan asymptoottisesti pareittain\nsiten, ett\u00e4 muodostuu kolmio, jolla on kolme \u00e4\u00e4rett \u00f6myyspistett \u00e4 eik\u00e4 yht\u00e4\u00e4n varsinaista kulmaa. T\u00e4llaisia kolmiota sanotaan kolminkertaisiksi asymptoottisiksi kolmioiksi, ja niiden olemassaolo seuraa suoraan kulman sulkevan suoran olemassaolosta. My\u00f6s t\u00e4llaisille kolmioille todistetaan yhtenevyyslause, jonka mukaan kaikki kolminkertaiset asymptoottiset kolmiot ovat yhtenevi\u00e4 kesken\u00e4\u00e4n. T\u00e4t\u00e4 todistusta varten m\u00e4\u00e4ritell\u00e4\u00e4n my\u00f6s \u00e4\u00e4ret t\u00f6myyspisteess\u00e4 oleva yleistetty kulma ja sen puolittaja. Yleistetty kulmanpuolittaja on olemassa jokaiselle yleistetylle kulmalle ja se on yksik\u00e4sitteinen.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted using Plone Publishing form by Elisa Roivainen (elanroiv) on 2016-05-24 11:00:57.433996. Form: Pro gradu -lomake (https://kirjasto.jyu.fi/julkaisut/julkaisulomakkeet/pro-gradu-lomake). JyX data: [jyx_publishing-allowed (fi) =True]", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by jyx lomake-julkaisija (jyx-julkaisija.group@korppi.jyu.fi) on 2016-05-24T11:00:58Z\nNo. of bitstreams: 2\nURN:NBN:fi:jyu-201605242677.pdf: 2618797 bytes, checksum: 3af4924c8a2f87ef71e6a852289f9cb1 (MD5)\nlicense.html: 4810 bytes, checksum: e3c71c1099a9069961cc3f720dd7d2f2 (MD5)", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2016-05-24T11:00:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2\nURN:NBN:fi:jyu-201605242677.pdf: 2618797 bytes, checksum: 3af4924c8a2f87ef71e6a852289f9cb1 (MD5)\nlicense.html: 4810 bytes, checksum: e3c71c1099a9069961cc3f720dd7d2f2 (MD5)\n Previous issue date: 2016", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "1 verkkoaineisto (65 sivua)", "language": null, "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.mimetype", "value": "application/pdf", "language": null, "element": "format", "qualifier": "mimetype", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "hyperbolinen geometria", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "asymptoottiset kolmiot", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "asymptoottisesti yhdensuuntainen", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "Asymptoottiset kolmiot hyperbolisessa geometriassa", "language": null, "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "master thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-201605242677", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Pro gradu -tutkielma", "language": "fi", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Master\u2019s thesis", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Matematiikan ja tilastotieteen laitos", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Department of Mathematics and Statistics", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Matematiikka", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Mathematics", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.updated", "value": "2016-05-24T11:00:59Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "updated", "schema": "dc"}, {"key": "yvv.contractresearch.funding", "value": "0", "language": null, "element": "contractresearch", "qualifier": "funding", "schema": "yvv"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "openAccess", "language": "fi", "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "masterThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.oppiainekoodi", "value": "4041", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "geometria", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "asymptootti", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.content", "value": "fulltext", "language": null, "element": "format", "qualifier": "content", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.okm", "value": "G2", "language": null, "element": "type", "qualifier": "okm", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_49902
language fin
last_indexed 2025-03-31T20:02:15Z
main_date 2016-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2016
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/29f1d0d5-68ae-4156-89a1-11c4a9eea7f7\/download","text":"URN:NBN:fi:jyu-201605242677.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2016
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Roivainen, Elisa Asymptoottiset kolmiot hyperbolisessa geometriassa hyperbolinen geometria asymptoottiset kolmiot asymptoottisesti yhdensuuntainen Matematiikka Mathematics 4041 geometria asymptootti
title Asymptoottiset kolmiot hyperbolisessa geometriassa
title_full Asymptoottiset kolmiot hyperbolisessa geometriassa
title_fullStr Asymptoottiset kolmiot hyperbolisessa geometriassa Asymptoottiset kolmiot hyperbolisessa geometriassa
title_full_unstemmed Asymptoottiset kolmiot hyperbolisessa geometriassa Asymptoottiset kolmiot hyperbolisessa geometriassa
title_short Asymptoottiset kolmiot hyperbolisessa geometriassa
title_sort asymptoottiset kolmiot hyperbolisessa geometriassa
title_txtP Asymptoottiset kolmiot hyperbolisessa geometriassa
topic hyperbolinen geometria asymptoottiset kolmiot asymptoottisesti yhdensuuntainen Matematiikka Mathematics 4041 geometria asymptootti
topic_facet 4041 Matematiikka Mathematics asymptootti asymptoottisesti yhdensuuntainen asymptoottiset kolmiot geometria hyperbolinen geometria
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/49902 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-201605242677
work_keys_str_mv AT roivainenelisa asymptoottisetkolmiothyperbolisessageometriassa