Möbius-kuvaukset ja hyperbolinen geometria

Tämä Pro Gradu tutkielma käsittelee Möbius-kuvauksia, hyperbolista geometriaa sekä näiden välisiä yhteyksiä. Tutkielman alussa perehdytään kompleksilukujen perusominaisuuksiin sekä tarkastellaan laajennettua kompleksitasoa, joka sisältää normaalin kompleksitason lisäksi äärettömyyden. Lisäksi tarkas...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Jääskeläinen, Jenny
Other Authors: Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Faculty of Sciences, Matematiikan ja tilastotieteen laitos, Department of Mathematics and Statistics, Jyväskylän yliopisto, University of Jyväskylä
Format: Master's thesis
Language:fin
Published: 2021
Subjects:
Online Access: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/77261
_version_ 1826225754344521728
author Jääskeläinen, Jenny
author2 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Matematiikan ja tilastotieteen laitos Department of Mathematics and Statistics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_facet Jääskeläinen, Jenny Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Matematiikan ja tilastotieteen laitos Department of Mathematics and Statistics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä Jääskeläinen, Jenny Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Matematiikan ja tilastotieteen laitos Department of Mathematics and Statistics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_sort Jääskeläinen, Jenny
datasource_str_mv jyx
description Tämä Pro Gradu tutkielma käsittelee Möbius-kuvauksia, hyperbolista geometriaa sekä näiden välisiä yhteyksiä. Tutkielman alussa perehdytään kompleksilukujen perusominaisuuksiin sekä tarkastellaan laajennettua kompleksitasoa, joka sisältää normaalin kompleksitason lisäksi äärettömyyden. Lisäksi tarkastellaan suoria ja ympyröitä laajennetussa kompleksitasossa stereografisen projektion avulla. Tämän jälkeen siirrytään tarkastelemaan Möbius-kuvauksia. Möbius-kuvaukset ovat kompleksitason kuvauksia, joita käytetään suorien ja ympyröiden kuvaamisessa esimerkiksi peilaus- ja hyperbolisessa geometriassa. Möbius-kuvauksiin liittyviä ominaisuuksia ovat kiintopisteet, kaksoissuhde sekä Möbius-kuvausten matriisiesitys. Matriisiesitys osoittautuu hyödylliseksi työkaluksi Möbius-kuvausten käänteiskuvausten sekä yhdistettyjen Möbius-kuvausten etsinnässä. Möbius-kuvauksen muita tärkeitä ominaisuuksia geometrian kannalta ovat, että Möbius-kuvaus kuvaa yleistetyt ympyrät yleistetyiksi ympyröiksi sekä Möbius-kuvaukset säilyttävät suorien tai käyrien väliset kulmien suuruudet. Tämän jälkeen siirrytään tarkastelemaan lyhyesti peilausgeometriaa. Alkuun määritellään peilausgeometrian ominaisuuksia, kuten peilaus ympyrän suhteen. Peilauksia käsitellään sekä yksikköympyrän, että minkä tahansa ympyrän C suhteen. Peilaus ympyrän suhteen eroaa euklidisesta peilauksesta, sillä se ei aina kuvaa suoria suoriksi. Peilauskuvauksen määritelmän jälkeen toteamme, että peilauskuvaus toimii äärettömyyspistettä lukuunottamatta samoin kuin Euklidinen peilaus suoran suhteen. Tutkielmassa tarkastellaan lisäksi Möbius-kuvausten ja peilausgeometrian välistä yhteyttä. Tutkielmassa osoitetaan, että Möbius-kuvaus on peilausten algebrallinen esitystapa ja jokainen Möbius-kuvaus voidaan esittää peilauskuvauksena ja jokainen peilaus voidaan esittää Möbius-kuvauksen ja kompleksikonjugaatin avulla. Luvussa 5 siirrytään tarkastelemaan Hyperbolista geometriaa. Hyperbolinen geometria eroaa Euklidisesta geometriasta paralleeliaksiooman, eli yhdensuuntaisuuden suhteen. Tutkielmassa tarkastellaan hyperbolista geometriaa Henri Poincarén luoman Poincarén kiekkomallin mukaan. Kiekkomallissa tarkasteltava avaruus rajoittuu yksikkökiekon sisällä oleviin pisteisiin, suoriin ja ympyröihin niin, miten ne yksikkökiekossa esiintyvät. Hyperbolisen geometrian luvussa määritellään hyperbolisen suoran käsite, hyperbolisten suorien yhdensuuntaisuus sekä aikaisemmin esitettyjen peilausten ominaisuuksia kiekkomallissa. Määrittelemme hyperbolisen kuvauksen ja tarkastelemme miten hyperbolinen kuvaus kuvaa hyperbolisia suoria, pisteitä ja kulmia. Viimeisessä luvussa yhdistetään tutkielmassa esiteltyjä tietoja ja tarkastellaan Möbius-kuvausten ja hyperbolisen geometrian välistä yhteyttä. Viimeisen luvun päätulos on, että hyperbolinen kuvaus voidaan esittää Möbius-kuvauksen ja kompleksijonkugaatin yhdisteenä, jolloin Möbius-kuvausten ominaisuudet ovat voimassa hyperbolisessa geometriassa.
first_indexed 2021-08-03T20:04:03Z
format Pro gradu
free_online_boolean 1
fullrecord [{"key": "dc.contributor.author", "value": "J\u00e4\u00e4skel\u00e4inen, Jenny", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2021-08-03T06:45:35Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2021-08-03T06:45:35Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2021", "language": "", "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/77261", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "T\u00e4m\u00e4 Pro Gradu tutkielma k\u00e4sittelee M\u00f6bius-kuvauksia, hyperbolista geometriaa sek\u00e4 n\u00e4iden v\u00e4lisi\u00e4 yhteyksi\u00e4. Tutkielman alussa perehdyt\u00e4\u00e4n kompleksilukujen perusominaisuuksiin sek\u00e4 tarkastellaan laajennettua kompleksitasoa, joka sis\u00e4lt\u00e4\u00e4 normaalin kompleksitason lis\u00e4ksi \u00e4\u00e4rett\u00f6myyden. Lis\u00e4ksi tarkastellaan suoria ja ympyr\u00f6it\u00e4 laajennetussa kompleksitasossa stereografisen projektion avulla. T\u00e4m\u00e4n j\u00e4lkeen siirryt\u00e4\u00e4n tarkastelemaan M\u00f6bius-kuvauksia. M\u00f6bius-kuvaukset ovat kompleksitason kuvauksia, joita k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n suorien ja ympyr\u00f6iden kuvaamisessa esimerkiksi peilaus- ja hyperbolisessa geometriassa. M\u00f6bius-kuvauksiin liittyvi\u00e4 ominaisuuksia ovat kiintopisteet, kaksoissuhde sek\u00e4 M\u00f6bius-kuvausten matriisiesitys. Matriisiesitys osoittautuu hy\u00f6dylliseksi ty\u00f6kaluksi M\u00f6bius-kuvausten k\u00e4\u00e4nteiskuvausten sek\u00e4 yhdistettyjen M\u00f6bius-kuvausten etsinn\u00e4ss\u00e4. M\u00f6bius-kuvauksen muita t\u00e4rkeit\u00e4 ominaisuuksia geometrian kannalta ovat, ett\u00e4 M\u00f6bius-kuvaus kuvaa yleistetyt ympyr\u00e4t yleistetyiksi ympyr\u00f6iksi sek\u00e4 M\u00f6bius-kuvaukset s\u00e4ilytt\u00e4v\u00e4t suorien tai k\u00e4yrien v\u00e4liset kulmien suuruudet. \nT\u00e4m\u00e4n j\u00e4lkeen siirryt\u00e4\u00e4n tarkastelemaan lyhyesti peilausgeometriaa. Alkuun m\u00e4\u00e4ritell\u00e4\u00e4n peilausgeometrian ominaisuuksia, kuten peilaus ympyr\u00e4n suhteen. Peilauksia k\u00e4sitell\u00e4\u00e4n sek\u00e4 yksikk\u00f6ympyr\u00e4n, ett\u00e4 mink\u00e4 tahansa ympyr\u00e4n C suhteen. Peilaus ympyr\u00e4n suhteen eroaa euklidisesta peilauksesta, sill\u00e4 se ei aina kuvaa suoria suoriksi. Peilauskuvauksen m\u00e4\u00e4ritelm\u00e4n j\u00e4lkeen toteamme, ett\u00e4 peilauskuvaus toimii \u00e4\u00e4rett\u00f6myyspistett\u00e4 lukuunottamatta samoin kuin Euklidinen peilaus suoran suhteen. Tutkielmassa tarkastellaan lis\u00e4ksi M\u00f6bius-kuvausten ja peilausgeometrian v\u00e4list\u00e4 yhteytt\u00e4. Tutkielmassa osoitetaan, ett\u00e4 M\u00f6bius-kuvaus on peilausten algebrallinen esitystapa ja jokainen M\u00f6bius-kuvaus voidaan esitt\u00e4\u00e4 peilauskuvauksena ja jokainen peilaus voidaan esitt\u00e4\u00e4 M\u00f6bius-kuvauksen ja kompleksikonjugaatin avulla.\nLuvussa 5 siirryt\u00e4\u00e4n tarkastelemaan Hyperbolista geometriaa. Hyperbolinen geometria eroaa Euklidisesta geometriasta paralleeliaksiooman, eli yhdensuuntaisuuden suhteen. Tutkielmassa tarkastellaan hyperbolista geometriaa Henri Poincar\u00e9n luoman Poincar\u00e9n kiekkomallin mukaan. Kiekkomallissa tarkasteltava avaruus rajoittuu yksikk\u00f6kiekon sis\u00e4ll\u00e4 oleviin pisteisiin, suoriin ja ympyr\u00f6ihin niin, miten ne yksikk\u00f6kiekossa esiintyv\u00e4t. Hyperbolisen geometrian luvussa m\u00e4\u00e4ritell\u00e4\u00e4n hyperbolisen suoran k\u00e4site, hyperbolisten suorien yhdensuuntaisuus sek\u00e4 aikaisemmin esitettyjen peilausten ominaisuuksia kiekkomallissa. M\u00e4\u00e4rittelemme hyperbolisen kuvauksen ja tarkastelemme miten hyperbolinen kuvaus kuvaa hyperbolisia suoria, pisteit\u00e4 ja kulmia.\nViimeisess\u00e4 luvussa yhdistet\u00e4\u00e4n tutkielmassa esiteltyj\u00e4 tietoja ja tarkastellaan M\u00f6bius-kuvausten ja hyperbolisen geometrian v\u00e4list\u00e4 yhteytt\u00e4. Viimeisen luvun p\u00e4\u00e4tulos on, ett\u00e4 hyperbolinen kuvaus voidaan esitt\u00e4\u00e4 M\u00f6bius-kuvauksen ja kompleksijonkugaatin yhdisteen\u00e4, jolloin M\u00f6bius-kuvausten ominaisuudet ovat voimassa hyperbolisessa geometriassa.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by Paivi Vuorio (paelvuor@jyu.fi) on 2021-08-03T06:45:35Z\nNo. of bitstreams: 0", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2021-08-03T06:45:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0\n Previous issue date: 2021", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "53", "language": "", "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": "M\u00f6bius-kuvaus", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "hyperbolinen geometria", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "M\u00f6bius-kuvaukset ja hyperbolinen geometria", "language": "", "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-202108034429", "language": "", "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": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Matematiikan opettajankoulutus", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Teacher education programme in Mathematics", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "yvv.contractresearch.funding", "value": "0", "language": "", "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": null, "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": "", "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": "matematiikka", "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_77261
language fin
last_indexed 2025-02-18T10:55:56Z
main_date 2021-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2021
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/f643951e-9e78-4698-b464-7fd6e0db0703\/download","text":"URN:NBN:fi:jyu-202108034429.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2021
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Jääskeläinen, Jenny Möbius-kuvaukset ja hyperbolinen geometria Möbius-kuvaus hyperbolinen geometria Matematiikan opettajankoulutus Teacher education programme in Mathematics 4041 geometria matematiikka
title Möbius-kuvaukset ja hyperbolinen geometria
title_full Möbius-kuvaukset ja hyperbolinen geometria
title_fullStr Möbius-kuvaukset ja hyperbolinen geometria Möbius-kuvaukset ja hyperbolinen geometria
title_full_unstemmed Möbius-kuvaukset ja hyperbolinen geometria Möbius-kuvaukset ja hyperbolinen geometria
title_short Möbius-kuvaukset ja hyperbolinen geometria
title_sort möbius kuvaukset ja hyperbolinen geometria
title_txtP Möbius-kuvaukset ja hyperbolinen geometria
topic Möbius-kuvaus hyperbolinen geometria Matematiikan opettajankoulutus Teacher education programme in Mathematics 4041 geometria matematiikka
topic_facet 4041 Matematiikan opettajankoulutus Möbius-kuvaus Teacher education programme in Mathematics geometria hyperbolinen geometria matematiikka
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/77261 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-202108034429
work_keys_str_mv AT jääskeläinenjenny möbiuskuvauksetjahyperbolinengeometria