Osnove geometrije
Osnovni pojmi geometrije so
točka, premica, ravnina in
prostor.
Povezujejo jih naslednje najpomembnejše lastnosti (aksiomi):
-
Skozi poljubni dve točki poteka točno ena premica.
Definicija: Točke, ki ležijo na isti premici, imenujemo kolinearne točke.
-
Skozi poljubne tri nekolinearne točke poteka točno ena ravnina.
Definicija: Točke, ki ležijo na isti ravnini, imenujemo komplanarne (koplanarne) točke.
-
Če imata premica in ravnina več kot eno skupno točko, potem leži celotna premica v tej ravnini.
-
Če se dve ravnini sekata, potem je njun presek premica.
Definicija: Premici sta vzporedni, če ležita v isti ravnini in nimata nobene skupne točke (se ne sekata).
Poleg tega pravimo, da je vsaka premica vzporedna sama sebi.
-
Evklidov aksiom o vzporednici: Skozi poljubno točko poteka točno ena vzporednica k dani premici.
Razdalja
Razdaljo med točkama
A in
B označimo z oznako |
AB| oziroma
AB.
Razdalja podaja osnovni odnos med dvema točkama.
Lastnosti razdalje
Za poljubne točke
A, B in
C velja:
-
|AB| ≥ 0 (razdalja je nenegativno število)
-
|AB| = 0
⇔
A = B
(razdalja med A in B je enaka 0, samo če oznaki
A in B označujeta isto točko)
-
|AB| = |BA| (simetričnost)
-
|AB| ≤ |AC| + |CB|
(trikotniška neenakost)
Če v zadnji lastnosti za tri različne točke
A, B in
C velja
enačaj:
|
AB| = |
AC| + |
CB|,
potem točka
C leži na premici, ki poteka skozi
A in
B, in sicer
med točkama
A in
B.
Deli premice, ravnine in prostora
Daljica AB je množica točk, ki na premici skozi
A in
B ležijo
med točkama
A in
B. Daljica
AB vključuje tudi točki
A in
B, ki ju imenujemo
krajišči daljice.
Točka
T, ki leži na premici
p, razdeli premico na dva dela. Vsakega od njiju imenujemo
poltrak. Točka
T je izhodišče obeh poltrakov.
Običajno privzamemo, da je izhodišče vključeno v poltrak.
Poltraka, ki imata isto izhodišče in skupaj sestavljata premico, imenujemo dopolnilna poltraka.
Premica
p, ki leži v ravnini, deli to ravnino na dve
polravnini. Polravnina lahko robno premico
p
vključuje (zaprta polravnina) ali pa tudi ne (odprta polravnina).
Ravnina deli prostor na dva
polprostora. Tudi v tem primeru lahko govorimo o zaprtem ali odprtem polprostoru
(zaprti vsebuje robno ravnino, odprti pa ne).
Konveksnost
Množica
M je
konveksna, če lahko poljubni točki
A in
B iz te množice povežemo z daljico,
ki v celoti leži v množici
M.
Množica, ki ni konveksna, je
konkavna. To pomeni, da obstaja v množici (vsaj en) par točk, ki ju
povezuje daljica, ki ne leži v celoti v dani množici.