過一點做的平面數與過兩點做的平面數哪個多?

時間 2021-06-09 23:37:03

1樓:撫摸象頭

我們可以這樣想,對於空間中任意乙個平面,定義其對應的「a-法向量」如此獲得:任取該平面的乙個單位法向量,進行如下步驟:

若x軸座標為負數 ——> a-法向量為其相反向量

若x軸座標為正數 ——> a-法向量就是它本身

若x軸座標為0,則需對y軸座標進行判斷:

若y軸座標為負數 ——> a-法向量為其相反向量

若y軸座標為正數 ——> a-法向量就是它本身

若y軸座標也為0,則需對z軸座標進行判斷:

若z軸座標為負數 ——> a-法向量為其相反向量

若z軸座標為正數 ——> a-法向量就是它本身

總之,就是讓a-法向量的第乙個非0座標為正數(美觀起見).

在這樣的定義之下,當固定了平面的某個點或某兩個點之後,每個平面與其a-法向量一一對應.易知:過一點的所有平面對應的a-法向量(所代表的點)構成單位半球面,過兩點的所有平面對應的a-法向量(所代表的點)構成單位半圓周.

由於半球面的點與整個球面的點數量相同及半圓周的點與整個圓周的點數量相同,現只需比較單位球面與單位圓周的點的個數的大小關係.下面證明,這兩者是相等的:

設想乙個單位圓周掉落在一條直線L上,圓周最上方的點記作極點P,圓周的任意乙個非極點Q與極點P確定一條與L不平行的直線,於是這兩條直線相交於L上一點,稱之為Q點在直線上的投影.易知除極點外的圓周的投影就是直線L,這一事實說明,單位圓周上的點與一條直線的點數量相同,也就是實數的數量.

再設想乙個單位球面掉落在乙個平面π上,球面最上方的點記作極點P,用類似的方法可知,單位球面上的點與乙個平面的點數量相同,也就是二維實數的數量.

考慮二維平面第一象限的點 ,定義對映f,它把二維點

映到一維點

比如f(3.14...,222.72...)=202023.1742...

易知該對映是從 到 的乙個單射,於是有:平面的點不多於直線的點,而直線的點不多於平面的點是顯然的,從而直線的點與平面的點一樣多.因此原問題的答案是——相等.

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