المستوى الإسقاطي


في الرياضيات ، المستوى الإسقاطي هو بنية هندسية تُوسّع مفهوم المستوى. في المستوى الإقليدي العادي ، يتقاطع خطان عادةً في نقطة واحدة، ولكن توجد بعض أزواج الخطوط (أي الخطوط المتوازية) التي لا تتقاطع. يمكن اعتبار المستوى الإسقاطي مستوىً عاديًا مزودًا بنقاط إضافية عند اللانهاية حيث تتقاطع الخطوط المتوازية. وبالتالي، يتقاطع أي خطين مختلفين في المستوى الإسقاطي في نقطة واحدة فقط.
وضع فنانو عصر النهضة، بتطويرهم لتقنيات الرسم المنظوري ، الأسس لهذا الموضوع الرياضي. والمثال النموذجي هو المستوى الإسقاطي الحقيقي ، المعروف أيضًا بالمستوى الإقليدي الممتد . [ 1 ] يُعد هذا المثال، بأشكال مختلفة قليلاً، مهمًا في الهندسة الجبرية والطوبولوجيا والهندسة الإسقاطية ، حيث يُرمز إليه برموز متنوعة مثل PG (2, R ) أو RP² أو P² ( R )، من بين رموز أخرى. وهناك العديد من المستويات الإسقاطية الأخرى، منها اللانهائية، مثل المستوى الإسقاطي المركب ، ومنها المحدودة، مثل مستوى فانو .
المستوى الإسقاطي هو فضاء إسقاطي ثنائي الأبعاد . لا يمكن تضمين جميع المستويات الإسقاطية في فضاءات إسقاطية ثلاثية الأبعاد؛ إن إمكانية التضمين هذه هي نتيجة لخاصية تُعرف باسم نظرية ديزارج ، وهي خاصية لا تشترك فيها جميع المستويات الإسقاطية.
تعريف
المستوى الإسقاطي هو بنية وقوع من الرتبة 2يتكون من مجموعة من النقاطمجموعة من الخطوطوعلاقة متناظرةفي موقع التصويريُطلق عليها اسم "الوقوع" ، ولها الخصائص التالية: [ 2 ]
- بالنظر إلى أي نقطتين متميزتين، يوجد خط واحد فقط يمر بكلتيهما.
- بالنظر إلى أي خطين منفصلين، توجد نقطة واحدة بالضبط تقع على كليهما.
- هناك أربع نقاط بحيث لا يتقاطع أي خط مع أكثر من نقطتين منها.
الشرط الثاني يعني عدم وجود خطوط متوازية . أما الشرط الأخير فيستثني ما يُسمى بالحالات الشاذة (انظر أدناه ). يُستخدم مصطلح "الوقوع" للتأكيد على الطبيعة المتناظرة للعلاقة بين النقاط والخطوط. لذا، يُستخدم التعبير "النقطة P واقعة على الخط ℓ " بدلاً من " P تقع على ℓ " أو " ℓ يمر عبر P ".
ويترتب على التعريف أن عدد النقاطعدد الخطوط المتقاطعة مع أي خط معين في مستوى إسقاطي يساوي عدد الخطوط المتقاطعة مع أي نقطة معينة. العدد الأصلي (الذي قد يكون لانهائيًا)يُطلق عليه ترتيب الطائرة.
أمثلة
المستوى الإقليدي الممتد
لتحويل المستوى الإقليدي العادي إلى مستوى إسقاطي، اتبع الخطوات التالية:
- لكل فئة من الخطوط المتوازية (وهي أكبر مجموعة من الخطوط المتوازية)، تُضاف نقطة جديدة واحدة. تُعتبر هذه النقطة متصلة بكل خط في فئتها. النقاط الجديدة المضافة متميزة عن بعضها البعض، وتُسمى هذه النقاط الجديدة نقاط اللانهاية .
- أضف خطًا جديدًا، يُعتبر متصلًا بجميع النقاط عند اللانهاية (ولا يتصل بأي نقاط أخرى). يُسمى هذا الخط خط اللانهاية .
البنية الممتدة هي مستوى إسقاطي ، وتُسمى المستوى الإقليدي الممتد أو المستوى الإسقاطي الحقيقي . تُسمى العملية الموضحة أعلاه، والمستخدمة للحصول عليه، "الإكمال الإسقاطي" أو الإسقاطية . يمكن أيضًا إنشاء هذا المستوى بالبدء من R³ باعتباره فضاءً متجهيًا، انظر قسم " إنشاء الفضاء المتجهي" أدناه.
مستوى مولتون الإسقاطي

نقاط مستوى مولتون هي نفسها نقاط المستوى الإقليدي، بإحداثياتها المعتادة. لإنشاء مستوى مولتون من المستوى الإقليدي، يُعاد تعريف بعض الخطوط. أي أن بعض مجموعات نقاطها تتغير، بينما تبقى خطوط أخرى دون تغيير. يُعاد تعريف جميع الخطوط ذات الميل السالب بحيث تبدو كخطوط "منحنية"، أي أن هذه الخطوط تحتفظ بنقاطها ذات الإحداثيات السينية السالبة ، بينما تُستبدل بقية نقاطها بنقاط الخط الذي له نفس المقطع الصادي ولكن بميل مضاعف، وذلك عند كل نقطة ذات إحداثي سيني موجب.
يحتوي مستوى مولتون على فئات متوازية من الخطوط، وهو مستوى أفيني . يمكن إسقاطه، كما في المثال السابق، للحصول على مستوى مولتون الإسقاطي . لا تُعدّ نظرية ديزارج نظريةً صالحةً في مستوى مولتون أو مستوى مولتون الإسقاطي.
مثال محدود
يحتوي هذا المثال على ثلاثة عشر نقطة وثلاثة عشر خطًا فقط. نُسمّي النقاط P1 ، ...، P13 والخطوط m1 ، ...، m13 . يمكن تمثيل علاقة التلاقي (أي النقاط التي تقع على أي خطوط) بمصفوفة التلاقي التالية . تُسمّى الصفوف بالنقاط والأعمدة بالخطوط. يشير الرقم 1 في الصف i والعمود j إلى أن النقطة P1 تقع على الخط mj ، بينما يشير الرقم 0 (الذي نمثله هنا بخلية فارغة لتسهيل القراءة) إلى أنهما غير متجاورتين. المصفوفة مكتوبة بالصيغة الطبيعية لبيج-ويكسلر.
- خطوطنقاط
م 1 م 2 م 3 م 4 م 5 م 6 م 7 م 8 م 9 م 10 م 11 م 12 م 13 الصفحة 1 1 1 1 1 الصفحة 2 1 1 1 1 الصفحة 3 1 1 1 1 الصفحة 4 1 1 1 1 ص 5 1 1 1 1 ص 6 1 1 1 1 ص 7 1 1 1 1 ص 8 1 1 1 1 ص 9 1 1 1 1 صفحة 10 1 1 1 1 ص 11 1 1 1 1 ص 12 1 1 1 1 ص 13 1 1 1 1
للتحقق من الشروط التي تجعل هذا المستوى إسقاطيًا، لاحظ أن كل صفين يشتركان في عمود واحد فقط تظهر فيه الأرقام 1 (أي أن كل زوج من النقاط المختلفة يقع على خط مشترك واحد فقط)، وأن كل عمودين يشتركان في صف واحد فقط تظهر فيه الأرقام 1 (أي أن كل زوج من الخطوط المختلفة يتقاطع في نقطة واحدة فقط). من بين الاحتمالات العديدة، تحقق النقاط P1 و P4 و P5 و P8 ، على سبيل المثال، الشرط الثالث. يُعرف هذا المثال بالمستوى الإسقاطي من الرتبة الثالثة .
بناء الفضاء المتجهي
على الرغم من أن الخط الموجود في اللانهاية للمستوى الحقيقي الممتد قد يبدو ذا طبيعة مختلفة عن الخطوط الأخرى في ذلك المستوى الإسقاطي، إلا أن هذا ليس صحيحًا. يُظهر بناء آخر لنفس المستوى الإسقاطي أنه لا يمكن تمييز أي خط (من الناحية الهندسية) عن أي خط آخر. في هذا البناء، تُمثل كل "نقطة" في المستوى الإسقاطي الحقيقي فضاءً جزئيًا أحادي البعد ( خطًا هندسيًا ) يمر بنقطة الأصل في فضاء متجهي ثلاثي الأبعاد، وينشأ "الخط" في المستوى الإسقاطي من مستوى ( هندسي ) يمر بنقطة الأصل في الفضاء ثلاثي الأبعاد. يمكن تعميم هذه الفكرة وتدقيقها بشكل أكبر كما يلي. [ 3 ]
ليكن K أي حلقة قسمة (حقل معكوس). ولتكن K³ مجموعة جميع الثلاثيات x = ( x₀ , x₁ , x₂ ) لعناصر K ( وهو حاصل ضرب ديكارتي يُنظر إليه كفضاء متجهي ). لأي عنصر x غير صفري في K³ ، فإن أصغر فضاء جزئي من K³ يحتوي على x ( والذي يمكن تصوره على أنه جميع المتجهات في خط مستقيم يمر بنقطة الأصل) هو المجموعة الجزئية
من K 3. وبالمثل، ليكن x و y عنصرين مستقلين خطيًا من K 3 ، مما يعني أن kx + my = 0 يستلزم أن k = m = 0. أصغر فضاء جزئي من K 3 يحتوي على x و y (والذي يمكن تصوره على أنه جميع المتجهات في مستوى يمر بنقطة الأصل) هو المجموعة الجزئية
من K 3. يحتوي هذا الفضاء الجزئي ثنائي الأبعاد على فضاءات جزئية أحادية الأبعاد مختلفة تمر بنقطة الأصل، ويمكن الحصول عليها بتثبيت قيمتي k و m وأخذ مضاعفات المتجه الناتج. اختيار قيم مختلفة لـ k و m بنفس النسبة سيعطي نفس الخط.
المستوى الإسقاطي على K ، ويرمز له بـ PG(2, K ) أو K P 2 ، يحتوي على مجموعة من النقاط تتألف من جميع الفضاءات الجزئية أحادية البعد في K 3. وتُسمى المجموعة الجزئية L من نقاط PG(2, K ) خطًا في PG(2, K ) إذا وُجد فضاء جزئي ثنائي البعد من K 3 تكون مجموعة فضاءاته الجزئية أحادية البعد هي L تحديدًا .
عادة ما يتم ترك التحقق من أن هذا البناء ينتج مستوى إسقاطي كتمرين في الجبر الخطي.
يُمكن تقديم رؤية بديلة (جبرية) لهذا البناء على النحو التالي. نقاط هذا المستوى الإسقاطي هي فئات التكافؤ للمجموعة K 3 \ {(0, 0, 0)} بتردد علاقة التكافؤ
- x ~ kx ، لكل k في K × .
يتم تعريف الخطوط في المستوى الإسقاطي تمامًا كما هو موضح أعلاه.
تُسمى إحداثيات النقطة ( x₀ , x₁ , x₂ ) في PG(2 , K ) بالإحداثيات المتجانسة . يُمثل كل ثلاثي ( x₀ , x₁ , x₂ ) نقطةً محددةً جيدًا في PG(2, K ) ، باستثناء الثلاثي (0, 0, 0) الذي لا يُمثل أي نقطة. مع ذلك، تُمثل كل نقطة في PG(2, K ) بالعديد من الثلاثيات.
إذا كان K فضاءً طوبولوجيًا ، فإن K P 2 يرث طوبولوجيا عبر طوبولوجيا الضرب والفضاء الجزئي والقسمة .
أمثلة كلاسيكية
ينشأ المستوى الإسقاطي الحقيقي RP 2 عندما تُختار مجموعة الأعداد الحقيقية R لتكون K. وباعتباره متعدد شعب حقيقي مغلق وغير قابل للتوجيه من البعد 2 ، فإنه يُعد مثالًا أساسيًا في علم الطوبولوجيا. [ 4 ]
في هذا البناء، نعتبر كرة الوحدة المتمركزة عند نقطة الأصل في الفضاء ثلاثي الأبعاد R³ . يتقاطع كل خط من خطوط R³ في هذا البناء مع الكرة عند نقطتين متقابلتين. بما أن خط R³ يمثل نقطة من RP² ، فسنحصل على النموذج نفسه لـ RP² بتحديد النقطتين المتقابلتين للكرة . ستكون خطوط RP² هي الدوائر العظمى للكرة بعد تحديد هاتين النقطتين. هذا الوصف يُعطي النموذج القياسي للهندسة الإهليلجية .
ينشأ المستوى الإسقاطي المركب CP 2 عندما تُعتبر K هي الأعداد المركبة C. وهو فضاء مركب ثنائي الأبعاد مغلق، وبالتالي فضاء حقيقي رباعي الأبعاد مغلق وقابل للتوجيه. ويُعدّ هذا المستوى، إلى جانب المستويات الإسقاطية على حقول أخرى (المعروفة بالمستويات البابية )، أمثلة أساسية في الهندسة الجبرية . [ 5 ]
يُعد المستوى الإسقاطي الرباعي HP 2 ذا أهمية مستقلة أيضًا. [ 6 ]
الحقول المنتهية
بحسب نظرية ويدربورن ، يجب أن تكون حلقة القسمة المنتهية تبديلية، وبالتالي حقلاً. باعتبار K حقلاً منتهياً يحتوي على q = p n عنصراً، حيث p عدد أولي، ينتج مستوى إسقاطي مكون من q² + q + 1 نقطة. يُرمز لهذه المستويات عادةً بالرمز PG(2, q ) ، حيث PG اختصار للهندسة الإسقاطية، و"2" هو البُعد، و q يُسمى رتبة المستوى (وهو أقل بواحد من عدد النقاط على أي خط). يُرمز لمستوى فانو، الذي سنناقشه لاحقاً، بالرمز PG(2, 2). المثال الثالث أعلاه هو المستوى الإسقاطي PG(2, 3).

مستوى فانو هو المستوى الإسقاطي الناتج عن حقل عنصرين. وهو أصغر مستوى إسقاطي، إذ يحتوي على سبع نقاط وسبعة خطوط فقط. في الشكل على اليمين، تظهر النقاط السبع على شكل كرات صغيرة، والخطوط السبعة على شكل ستة قطع مستقيمة ودائرة. مع ذلك، يمكن اعتبار الكرات بمثابة "خطوط" والقطع المستقيمة والدائرة بمثابة "نقاط" - وهذا مثال على الازدواجية في المستوى الإسقاطي: فإذا تم تبديل الخطوط والنقاط، يبقى الناتج مستوى إسقاطيًا (انظر أدناه ). يُطلق على تبديل النقاط السبع الذي يُبقي النقاط الواقعة على خط مستقيم واحد اسم "التناظر" أو " التناظر " في المستوى. تُشكل تراكيب التناظر في أي شكل هندسي مجموعةً تحت التركيب، وبالنسبة لمستوى فانو، تحتوي هذه المجموعة على 168 عنصرًا. إنها المجموعة شبه الخطية الإسقاطية PΓL(3, 2)، والتي تتطابق في هذه الحالة مع المجموعة الخطية الإسقاطية PGL(3, 2) لأن المستوى له رتبة أولية.وبالتالي الحقل المنتهيلا يوجد له أي تماثلات ذاتية غير تافهة.
نظرية ديزارج ومستويات ديزارج
تُعتبر نظرية ديزارغ صالحةً بشكلٍ عام في المستوى الإسقاطي إذا وفقط إذا أمكن إنشاء هذا المستوى من فضاء متجهي ثلاثي الأبعاد فوق حقل معكوس كما ذُكر أعلاه . [ 7 ] تُسمى هذه المستويات بالمستويات الديزارغية ، نسبةً إلى جيرار ديزارغ . يُعدّ كلٌ من المستوى الإسقاطي الحقيقي (أو المركب) والمستوى الإسقاطي من الرتبة 3 المذكور أعلاه مثالين على المستويات الإسقاطية الديزارغية.
المستويات غير الديزارغيسية
تُسمى المستويات الإسقاطية التي لا يمكن إنشاؤها بالطريقة السابقة بالمستويات غير الديزارجية ، ومستوى مولتون المذكور أعلاه مثال على ذلك. وهناك العديد من هذه المستويات المحدودة وغير المحدودة المعروفة.
يُستخدم الرمز PG(2, K ) حصراً للدلالة على المستويات الديزارجية. عندما يكون K حقلاً ، وهي حالة شائعة جداً، تُعرف هذه المستويات أيضاً باسم مستويات الحقل ، وإذا كان الحقل حقلاً منتهياً، فيمكن تسميتها بمستويات الحقل المنتهي أو مستويات غالوا .
المستويات الفرعية
مستوى فرعي من مستوى إسقاطيهو مستوى إسقاطيمع، وتقييد علاقة الحدوثل.
( بروك 1955 ) يثبت النظرية التالية. ليكن Π مستوى إسقاطي محدود من الرتبة N مع مستوى فرعي مناسب Π 0 من الرتبة M. عندئذٍ إما N = M 2 أو N ≥ M 2 + M.
طائرة فرعيةليُعتبر مستوى فرعي من مستويات باير إذا كان كل خط فيحادثة ذات نقطة واحدة بالضبط فيوكل نقطة فيالحادثة تحدث مع سطر واحد فقط من.
مستوى إسقاطي ديزارغي محدود من الرتبة يقبل مستويات باير الفرعية (جميعها بالضرورة ديزارغيسية) إذا وفقط إذامربع؛ في هذه الحالة يكون ترتيب المستويات الفرعية لباير هو.
في المستويات الديزارجية المنتهية PG(2, p n )، تكون رتب المستويات الفرعية هي رتب الحقول الفرعية للحقل المنتهي GF( p n )، أي p i حيث i قاسم للعدد n . أما في المستويات غير الديزارجية، فإن نظرية بروك هي المعلومة الوحيدة حول رتب المستويات الفرعية. ولا يُعرف ما إذا كانت حالة المساواة في متباينة هذه النظرية تحدث. يبقى السؤال مفتوحًا حول ما إذا كان يوجد مستوى فرعي من الرتبة M في مستوى من الرتبة N بحيث M 2 + M = N. وإذا وُجدت مثل هذه المستويات الفرعية، فستكون هناك مستويات إسقاطية من رتبة مركبة (ليست أسية أولية).
مستويات فانو الفرعية
المستوى الفرعي فانو هو مستوى فرعي متماثل مع PG(2, 2)، وهو المستوى الإسقاطي الوحيد من الرتبة 2.
إذا نظرنا إلى شكل رباعي (مجموعة من أربع نقاط، لا تقع ثلاث منها على استقامة واحدة) في هذا المستوى، فإن هذه النقاط تحدد ستة من خطوط المستوى. أما النقاط الثلاث المتبقية (وتسمى النقاط القطرية للشكل الرباعي) فهي النقاط التي تلتقي عندها الخطوط التي لا تتقاطع في أي نقطة من نقاط الشكل الرباعي. ويتكون الخط السابع من جميع النقاط القطرية (ويُرسم عادةً على شكل دائرة أو نصف دائرة).
في المستويات الديزارجية المحدودة، PG(2, q )، توجد مستويات فانو الفرعية إذا وفقط إذا كان q عددًا زوجيًا (أي قوة للعدد 2). يبقى سؤال مفتوح، يُنسب على نطاق واسع إلى هانا نيومان ، رغم أنه لم يرد في أعمالها المنشورة، وهو: هل يحتوي كل مستوى غير ديزارجي على مستوى فانو فرعي؟ يمكن أن توجد هذه المستويات في أي مستوى غير ديزارجي، وقد ثبت بالفعل وجودها في العديد من عائلات المستويات غير الديزارجية، بما في ذلك مستويات فيغيروا ، ومستويات هيوز ، والعديد من مستويات الإزاحة . [ 8 ]
تنص إحدى النظريات المتعلقة بالمستويات الفرعية لفانو، والتي تعود إلى ( جليسون 1956 ) ، على ما يلي:
- إذا كان لكل شكل رباعي في مستوى إسقاطي محدود نقاط قطرية متوازية، فإن المستوى يكون ديسارغيسي (من رتبة زوجية).
المستويات الأفينية
أدى إسقاط المستوى الإقليدي إلى إنتاج المستوى الإسقاطي الحقيقي. أما العملية العكسية - بدءًا من المستوى الإسقاطي، وإزالة خط واحد وجميع النقاط الواقعة على هذا الخط - فتنتج مستوىً أفينيًا .
تعريف
بصورة أكثر رسمية، يتكون المستوى الأفيني من مجموعة من الخطوط ومجموعة من النقاط ، وعلاقة بين النقاط والخطوط تسمى التلاقي ، ولها الخصائص التالية:
- بالنظر إلى أي نقطتين متميزتين، يوجد خط واحد فقط يمر بكلتيهما.
- بالنظر إلى أي خط l وأي نقطة P لا تقع على l ، يوجد خط واحد فقط يقع على P ولا يتقاطع مع l .
- هناك أربع نقاط بحيث لا يتقاطع أي خط مع أكثر من نقطتين منها.
الشرط الثاني يعني وجود خطين متوازيين ، ويُعرف باسم بديهية بلايفير . وكلمة "لا يتقاطعان" في هذا الشرط هي اختصار لعبارة "لا توجد نقطة تتقاطع مع كلا الخطين".
يُعدّ كلٌّ من المستوى الإقليدي ومستوى مولتون مثالين على المستويات الأفينية اللانهائية. ينتج عن أي مستوى إسقاطي منتهٍ مستوى أفيني منتهٍ عند حذف أحد خطوطه والنقاط الواقعة عليه. رتبة المستوى الأفيني المنتهي هي عدد النقاط الواقعة على أيٍّ من خطوطه (وهي نفس رتبة المستوى الإسقاطي الذي ينبثق منه). يُرمز إلى المستويات الأفينية الناشئة عن المستويات الإسقاطية PG(2, q ) بالرمز AG(2, q ). لأي حلقة قسمة K ، فإن المجموعة K ⊆ 2 ذات الخطوط المُعطاة بواسطة الفضاءات الجزئية المُزاحة هي مجموعة من الفضاءات الجزئية المُزاحة. يشكل فضاءً أفينيًا، و AG(2, q ) ~ GF( q ) 2 .
يوجد مستوى إسقاطي من الرتبة N إذا وفقط إذا وُجد مستوى أفيني من الرتبة N. عندما يوجد مستوى أفيني واحد فقط من الرتبة N، يوجد مستوى إسقاطي واحد فقط من الرتبة N ، ولكن العكس غير صحيح. تكون المستويات الأفينية الناتجة عن إزالة خطوط مختلفة من المستوى الإسقاطي متماثلة إذا وفقط إذا كانت الخطوط المُزالة تقع في نفس مدار زمرة التوازي للمستوى الإسقاطي. تنطبق هذه العبارات على المستويات الإسقاطية اللانهائية أيضًا.
إنشاء المستويات الإسقاطية من المستويات الأفينية
يتم تضمين المستوى الأفيني K 2 فوق K في K P 2 عبر الخريطة التي ترسل الإحداثيات الأفينية (غير المتجانسة) إلى الإحداثيات المتجانسة ،
مكمل الصورة هو مجموعة النقاط التي تأخذ الشكل ( 0، x1 ، x2 ) . من وجهة نظر التضمين المذكور آنفًا، تُمثل هذه النقاط نقاط اللانهاية . وهي تُشكل خطًا في KP2 ، أي الخط الناشئ من المستوى .
في K 3 ، تُسمى هذه النقطة بالخط عند اللانهاية . تُعدّ النقاط عند اللانهاية نقاطًا "إضافية" تتقاطع فيها الخطوط المتوازية في إنشاء المستوى الحقيقي الممتد؛ النقطة (0، x1 ، x2 ) هي نقطة تقاطع جميع الخطوط ذات الميل x2 / x1 . لنأخذ على سبيل المثال الخطين
في المستوى الأفيني K² . هذه الخطوط لها ميل يساوي صفرًا ولا تتقاطع. يمكن اعتبارها مجموعات جزئية من K²P² عبر التضمين أعلاه، لكن هذه المجموعات الجزئية ليست خطوطًا في K²P² . أضف النقطة (0، 1، 0) إلى كل مجموعة جزئية؛ أي، ليكن
هذه خطوط في K P 2 ؛ ينشأ ū من المستوى
في K 3 ، بينما ينشأ ȳ من المستوى
يتقاطع الخطان الإسقاطيان ū وȳ عند النقطة (0، 1، 0) . في الواقع، جميع الخطوط في K 2 ذات الميل 0، عند إسقاطها بهذه الطريقة، تتقاطع عند النقطة (0، 1، 0) في K P 2 .
إنّ تضمين K² في KP² المذكور أعلاه ليس فريدًا. فكل تضمين يُنتج مفهومه الخاص للنقاط عند اللانهاية. على سبيل المثال، التضمين
تعتبر تلك النقاط التي تأخذ الشكل ( x 0 , 0, x 2 ) بمثابة مكمل لها ، والتي تعتبر بعد ذلك نقاطًا عند اللانهاية.
عندما لا يكون للمستوى الأفيني شكل K² حيث K حلقة قسمة ، فإنه لا يزال من الممكن تضمينه في مستوى إسقاطي، لكن البناء المستخدم أعلاه لا ينجح. تتضمن إحدى الطرق الشائعة لتنفيذ التضمين في هذه الحالة توسيع مجموعة الإحداثيات الأفينية والعمل في "جبر" أكثر عمومية.
الإحداثيات المعممة
يمكن إنشاء "حلقة" إحداثيات - تُسمى حلقة ثلاثية مستوية (وليست حلقة حقيقية) - تُقابل أي مستوى إسقاطي. لا يشترط أن تكون الحلقة الثلاثية المستوية حلقة حقل أو حلقة قسمة، وهناك العديد من المستويات الإسقاطية التي لا تُنشأ من حلقة قسمة. تُسمى هذه المستويات بالمستويات الإسقاطية غير الديزارجية، وهي مجال بحث نشط. يُعد مستوى كايلي ( OP 2 )، وهو مستوى إسقاطي فوق الأوكتونيونات ، أحد هذه المستويات لأن الأوكتونيونات لا تُشكل حلقة قسمة. [ 9 ]
على النقيض، إذا أُعطيت حلقة ثلاثية مستوية ( R , T )، يُمكن إنشاء مستوى إسقاطي (انظر أدناه). العلاقة ليست علاقة واحد لواحد. قد يرتبط المستوى الإسقاطي بعدة حلقات ثلاثية مستوية غير متماثلة. يُمكن استخدام المؤثر الثلاثي T لإنتاج مؤثرين ثنائيين على المجموعة R ، وذلك عن طريق:
- a + b = T ( a , 1, b ), و
- a ⋅ b = T ( a , b , 0).
يكون المؤثر الثلاثي خطيًا إذا كان T ( x , m , k ) = x ⋅ m + k . عندما تشكل مجموعة إحداثيات المستوى الإسقاطي حلقةً بالفعل، يمكن تعريف مؤثر ثلاثي خطي بهذه الطريقة، باستخدام عمليات الحلقة على اليمين، لإنتاج حلقة ثلاثية مستوية.
تتطابق الخصائص الجبرية لحلقة الإحداثيات الثلاثية المستوية هذه مع خصائص التلاقي الهندسي للمستوى. فعلى سبيل المثال، تتوافق نظرية ديزارج مع استنتاج حلقة الإحداثيات من حلقة القسمة ، بينما تتوافق نظرية بابوس مع استنتاج هذه الحلقة من حقل تبديلي . يُطلق على المستوى الإسقاطي الذي يحقق نظرية بابوس بشكل عام اسم المستوى البابي . أما جبر القسمة البديل ، غير التجميعي بالضرورة ، مثل الأوكتونيونات، فيتوافق مع مستويات موفانغ .
لا يوجد برهان هندسي بحت معروف للعبارة الهندسية البحتة التي تنص على أن نظرية ديزارغ تستلزم نظرية بابوس في مستوى إسقاطي منتهٍ (المستويات الديزارغية المنتهية هي مستويات بابوسية). (العكس صحيح في أي مستوى إسقاطي ويمكن إثباته هندسيًا، لكن شرط الانتهاء ضروري في هذه العبارة لوجود عدد لا نهائي من المستويات الديزارغية غير البابوسية). يستخدم البرهان الأكثر شيوعًا الإحداثيات في حلقة القسمة ونظرية ويدربورن التي تنص على أن حلقات القسمة المنتهية يجب أن تكون تبديلية؛ ويقدم بامبرغ وبنتيلا (2015) برهانًا يستخدم حقائق جبرية "أولية" أكثر حول حلقات القسمة.
لوصف مستوى إسقاطي محدود من الرتبة N (≥ 2) باستخدام إحداثيات غير متجانسة وحلقة ثلاثية مستوية:
- لنفترض أن إحدى النقاط تحمل الرمز ( ∞ ).
- قم بتسمية N نقطة، ( r ) حيث r = 0، ...، ( N − 1).
- قم بتسمية N 2 نقطة، ( r , c ) حيث r , c = 0, ..., ( N − 1).
قم برسم الخطوط التالية انطلاقاً من هذه النقاط:
- خط واحد [ ∞ ] = {( ∞ ), (0), ..., ( N − 1)}
- N lines [ c ] = {( ∞ ), ( c , 0), ..., ( c , N − 1)}, حيث c = 0, ..., ( N − 1)
- N 2 lines [ r , c ] = {( r ) and the points ( x , T ( x , r , c )) }, where x , r , c = 0, ..., ( N − 1) and T is the ternary operator of the planar ternary ring .
على سبيل المثال، بالنسبة لـ N = 2، يمكننا استخدام الرموز {0، 1} المرتبطة بالحقل المنتهي من الرتبة 2. العملية الثلاثية المعرفة بواسطة T ( x , m , k ) = xm + k مع العمليات الموجودة على اليمين وهي الضرب والجمع في الحقل تعطي ما يلي:
- خط واحد [ ∞ ] = { ( ∞ ), (0), (1)},
- 2 lines [ c ] = {( ∞ ), ( c ,0), ( c ,1) : c = 0, 1},
- [ 0 ] = {( ∞ ), (0,0), (0,1) }
- [ 1 ] = {( ∞ ), (1,0), (1,1) }
- 4 خطوط [ r , c ] : ( r ) والنقاط ( i , ir + c ), حيث i = 0, 1 : r , c = 0, 1.
- [ 0,0 ] : {(0), (0,0), (1,0) }
- [ 0,1 ] : {(0), (0,1), (1,1) }
- [ 1,0 ] : {(1), (0,0), (1,1) }
- [ 1,1 ] : {(1), (0,1), (1,0) }
مستويات متدهورة

لا تُحقق المستويات المنحلة الشرط الثالث في تعريف المستوى الإسقاطي. فهي ليست معقدة بنيويًا بما يكفي لتكون مثيرة للاهتمام في حد ذاتها، ولكنها تظهر من حين لآخر كحالات خاصة في سياقات عامة. يوجد سبعة أنواع من المستويات المنحلة وفقًا لـ ( ألبرت وساندلر ، 1968 ) . وهي:
- المجموعة الفارغة؛
- نقطة واحدة، بدون خطوط؛
- خط واحد، بدون نقاط؛
- نقطة واحدة، مجموعة من الخطوط، النقطة تقع على جميع الخطوط؛
- خط واحد، مجموعة من النقاط، جميع النقاط تقع على الخط؛
- نقطة P تقع على خط m ، ومجموعة عشوائية من الخطوط التي تقع جميعها على P ومجموعة عشوائية من النقاط التي تقع جميعها على m ؛
- نقطة P لا تقع على خط m ، ومجموعة عشوائية (يمكن أن تكون فارغة) من الخطوط التي تقع جميعها على P وجميع نقاط تقاطع هذه الخطوط مع m .
هذه الحالات السبع ليست مستقلة، ويمكن اعتبار الحالتين الرابعة والخامسة حالتين خاصتين من الحالة السادسة، بينما تُعتبر الحالتان الثانية والثالثة حالتين خاصتين من الحالتين الرابعة والخامسة على التوالي. ويمكن اعتبار الحالة الخاصة للمستوى السابع بدون خطوط إضافية مستوىً ثامناً. وبالتالي، يمكن تنظيم جميع الحالات في مجموعتين متناظرتين ذاتياً من المستويات المنحلة كما يلي (هذا التمثيل خاص بالمستويات المنحلة المحدودة، ولكن يمكن توسيعه ليشمل المستويات المنحلة غير المحدودة بطريقة طبيعية):
1 ) لأي عدد من النقاط P1 ، ...، Pn ، والخطوط L1 ، ...، Lm ،
- L 1 = { P 1 , P 2 , ..., P n }
- L 2 = { P 1 }
- L 3 = { P 1 }
- ...
- L m = { P 1 }
2) لأي عدد من النقاط P 1 ، ... ، P n ، والخطوط L 1 ، ... ، L n ، (نفس عدد النقاط مثل الخطوط)
- L 1 = { P 2 , P 3 , ..., P n }
- L 2 = { P 1 , P 2 }
- L 3 = { P 1 , P 3 }
- ...
- L n = { P 1 , P n }
خطوط المحاذاة
إن استقامة المستوى الإسقاطي هي خريطة تقابلية من المستوى إلى نفسه والتي تحول النقاط إلى نقاط والخطوط إلى خطوط مع الحفاظ على التداخل، مما يعني أنه إذا كانت σ تقابلية وكانت النقطة P على الخط m ، فإن P σ تقع على m σ . [ 10 ]
إذا كان σ استقامة لمستوى إسقاطي، فإن النقطة P التي تحقق P = P σ تُسمى نقطة ثابتة لـ σ ، والمستقيم m الذي يحقق m = m σ يُسمى مستقيمًا ثابتًا لـ σ . لا يشترط أن تكون النقاط الواقعة على المستقيم الثابت نقاطًا ثابتة، فصورها تحت تأثير σ مُقيدة فقط بالوقوع على هذا المستقيم. تُشكل مجموعة النقاط والخطوط الثابتة للاستقامة تكوينًا مغلقًا ، وهو نظام من النقاط والخطوط التي تُحقق الشرطين الأولين، ولكن ليس بالضرورة الشرط الثالث، في تعريف المستوى الإسقاطي. بالتالي، فإن بنية النقطة والخط الثابت لأي استقامة تُشكل إما مستوى إسقاطيًا بحد ذاتها، أو مستوى مُنحطًا . تُسمى الاستقامات التي تُشكل بنيتها الثابتة مستوىً استقامات مستوية .
التجانس الكتابي
التحويل الإسقاطي (أو التحويل المتجانس ) لـ PG(2, K ) هو تحويل خطي لهذا النوع من المستويات الإسقاطية، وهو تحويل خطي للفضاء المتجهي الأساسي. باستخدام الإحداثيات المتجانسة، يمكن تمثيلها بمصفوفات قابلة للعكس من الرتبة 3 × 3 على K، والتي تؤثر على نقاط PG(2, K ) بالعلاقة y = M x T ، حيث x و y نقطتان في K³ ( متجهان)، و M مصفوفة قابلة للعكس من الرتبة 3 × 3 على K. [ 11 ] تمثل مصفوفتان نفس التحويل الإسقاطي إذا كانت إحداهما مضاعفًا ثابتًا للأخرى. بالتالي، فإن مجموعة التحويلات الإسقاطية هي خارج قسمة المجموعة الخطية العامة على المصفوفات العددية، وتُسمى المجموعة الخطية الإسقاطية .
يُستحث نوع آخر من التوازي في PG(2, K ) بواسطة أي تشاكل ذاتي لـ K ، ويُسمى هذا التوازي بالتوازي الذاتي . إذا كان α تشاكلًا ذاتيًا لـ K ، فإن التوازي المُعطى بالعلاقة ( x₀ , x₁ , x₂ ) → ( x₀α , x₁α , x₂α ) هو توازي ذاتي. تنص النظرية الأساسية للهندسة الإسقاطية على أن جميع توازيات PG(2, K ) هي تركيبات من تحويلات متجانسة وتوازيات ذاتية. التوازيات الذاتية هي توازيات مستوية .
ازدواجية المستوى
يُعرَّف المستوى الإسقاطي بديهيًا بأنه بنية وقوع ، بدلالة مجموعة P من النقاط، ومجموعة L من الخطوط، وعلاقة وقوع I التي تحدد أي النقاط تقع على أي الخطوط. وبما أن P و L مجرد مجموعات، يمكن تبديل أدوارهما وتعريف بنية ثنائية للمستوى .
من خلال تبديل دور "النقاط" و"الخطوط" في
- ج = ( ف ، ل ، ي )
نحصل على البنية الثنائية
- C * = ( L , P , I *),
حيث أن I * هي العلاقة العكسية لـ I.
في المستوى الإسقاطي، تُسمى العبارة التي تتضمن نقاطًا وخطوطًا وتقاطعًا بينها، والتي تُشتق من عبارة أخرى مماثلة عن طريق تبديل كلمتي "نقطة" و"خط" وإجراء التعديلات النحوية اللازمة، بالعبارة الثنائية للأولى. العبارة الثنائية للعبارة "نقطتان على خط واحد" هي "خطان يلتقيان في نقطة واحدة". ويُعرف تكوين العبارة الثنائية بعبارة " تثنية العبارة".
إذا كانت عبارة ما صحيحة في مستوى إسقاطي C ، فإن المستوى الثنائي لتلك العبارة يجب أن يكون صحيحًا في المستوى الثنائي C *. ويترتب على ذلك أن تحويل كل عبارة في البرهان إلى ثنائية "في C " يعطي عبارة من البرهان "في C *".
في المستوى الإسقاطي C ، يمكن إثبات وجود أربعة خطوط، لا يتقاطع أي منها في خط واحد. وبتطبيق هذه النظرية والبديهيتين الأوليين في تعريف المستوى الإسقاطي على المستوى الثنائي، يتضح أن البنية الثنائية للمستوى C * هي أيضًا مستوى إسقاطي، ويُسمى المستوى الثنائي لـ C.
إذا كانت C و C * متماثلتين، فإن C تُسمى ذاتية التناظر . المستويات الإسقاطية PG(2, K ) لأي حلقة قسمة K هي ذاتية التناظر. مع ذلك، توجد مستويات غير ديزارغيسية ليست ذاتية التناظر، مثل مستويات هول، وبعضها ذاتي التناظر، مثل مستويات هيوز .
ينص مبدأ الازدواجية المستوية على أن ازدواجية أي نظرية في مستوى إسقاطي ذاتي الازدواجية C ينتج عنها نظرية أخرى صالحة في C.
الارتباطات
الازدواجية هي دالة من مستوى إسقاطي C = ( P , L , I ) إلى مستواه المزدوج C * = ( L , P , I *) (انظر أعلاه ) تحافظ على التداخل. أي أن الازدواجية σ تُسقط النقاط على الخطوط والخطوط على النقاط ( Pσ = L و Lσ = P ) بحيث إذا كانت النقطة Q تقع على خط m (يرمز لها بـ Q ∈ I m )، فإن Q ∈ I * m ∈ σ ⇔ m ∈ I Q ∈ σ . تُسمى الازدواجية المتماثلة بالارتباط . [ 12 ] إذا وُجد ارتباط، فإن المستوى الإسقاطي C يكون مزدوجًا ذاتيًا.
في الحالة الخاصة التي يكون فيها المستوى الإسقاطي من النوع PG(2, K ) ، حيث K حلقة قسمة، تُسمى الازدواجية تبادلية . [ 13 ] هذه المستويات متناظرة ذاتيًا دائمًا. وبحسب النظرية الأساسية للهندسة الإسقاطية، فإن التبادلية هي تركيب دالة ذاتية الشكل لـ K وتجانس . إذا كان التشاكل الذاتي المعني هو دالة التطابق، فإن التبادلية تُسمى ارتباطًا إسقاطيًا .
يُطلق على الارتباط من الرتبة الثانية ( الانعكاس ) اسم القطبية . إذا لم يكن الارتباط φ قطبية، فإن φ 2 يكون استقامة غير تافهة.
المستويات الإسقاطية المحدودة

يمكن إثبات أن المستوى الإسقاطي يحتوي على نفس عدد الخطوط وعدد النقاط (سواء كان العدد لانهائيًا أو محدودًا). وبالتالي، لكل مستوى إسقاطي محدود، يوجد عدد صحيح N ≥ 2 بحيث يكون للمستوى
- N 2 + N + 1 نقطة،
- N 2 + N + 1 خطًا،
- N + 1 نقطة على كل خط، و
- N + 1 خطًا تمر عبر كل نقطة.
يُطلق على العدد N اسم رتبة المستوى الإسقاطي.
يُطلق على المستوى الإسقاطي من الرتبة الثانية اسم مستوى فانو . انظر أيضًا مقالة الهندسة المنتهية .
باستخدام بناء الفضاء المتجهي مع الحقول المنتهية، يوجد مستوى إسقاطي من الرتبة N = p n ، لكل قوة أولية p n . في الواقع، بالنسبة لجميع المستويات الإسقاطية المنتهية المعروفة، فإن الرتبة N هي قوة أولية. [ 14 ]
إن وجود مستويات إسقاطية منتهية من رتب أخرى مسألة مفتوحة. القيد العام الوحيد المعروف على الرتبة هو نظرية بروك-رايزر-تشاولا التي تنص على أنه إذا كانت الرتبة N متطابقة مع 1 أو 2 بتردد 4، فلا بد أن تكون مجموع مربعين. هذا يستبعد N = 6. أما الحالة التالية N = 10 فقد تم استبعادها بواسطة حسابات حاسوبية مكثفة. [ 15 ] لا يُعرف شيء آخر؛ وعلى وجه الخصوص، لا تزال مسألة وجود مستوى إسقاطي منتهٍ من الرتبة N = 12 مفتوحة. [ 16 ]
ومن المسائل المفتوحة الأخرى التي ظلت قائمة لفترة طويلة ما إذا كانت هناك مستويات إسقاطية منتهية ذات رتبة أولية ليست مستويات حقول منتهية (أو بعبارة أخرى، ما إذا كان هناك مستوى إسقاطي غير ديزارغيزي ذو رتبة أولية). [ 17 ]
المستوى الإسقاطي من الرتبة N هو نظام شتاينر S(2, N + 1, N 2 + N + 1) (انظر نظام شتاينر ). وبالعكس، يمكن إثبات أن جميع أنظمة شتاينر من هذا الشكل ( λ = 2 ) هي مستويات إسقاطية.
عدد المربعات اللاتينية المتعامدة المتبادلة من الرتبة N هو على الأكثر N − 1. يوجد N − 1 إذا وفقط إذا كان هناك مستوى إسقاطي من الرتبة N.
لتحديد عدد التوازيات في المستوى الإسقاطي PG(2,k) حيث k=p m ، لاحظ أولاً أن المصفوفة القابلة للعكس 3 × 3 على GF( k ) تُحدد بصورة أساس تحت عملية الضرب. يوجدخيارات الصورة غير الصفرية لمتجه الأساس الأول،خيارات لصورة متجه الأساس الثاني مستقلة خطيًا عن الصورة الأولى، وخيارات لصورة متجه الأساس الثالث مستقلة خطيًا عن الصورتين الأوليين. وبالتالي، هناكمصفوفات قابلة للعكس مختلفة - ولكنبعضها مضاعفات لبعضها البعض، وبالتالي تمثل نفس التجانس، لذلك يوجد
تماثلات مختلفة. كل تماثل خطي هو نتاج تماثل وتماثل ذاتي لـ GF( pm )، وهناك m من هذه التماثلات الذاتية ، لذا يوجدترتيبات مختلفة.
على الرغم من أن تصنيف جميع المستويات الإسقاطية لم يكتمل بعد، إلا أن النتائج معروفة بالنسبة للترتيبات الصغيرة:
- 2 : جميعها متماثلة مع PG(2, 2) ، التكوين (7 3 ) مع 168 خطًا متوازيًا
- 3 : جميعها متماثلة مع PG(2, 3) ، التكوين (13 4 ) مع 5616 خطًا متوازيًا
- 4 : جميعها متماثلة مع PG(2, 4)، التكوين (21 5 ) مع 120960 خطًا متوازيًا
- 5 : جميعها متماثلة مع PG(2, 5)، التكوين (31 6 ) مع 372000 خط مستقيم
- 6 : مستحيل كرتبة مستوى إسقاطي، وقد أثبت ذلك تاري الذي بيّن أن مسألة الضباط الستة والثلاثين لأويلر ليس لها حل. ومع ذلك، لم تكن العلاقة بين هذه المسائل معروفة حتى أثبتها بوز في عام 1938. [ 18 ]
- 7 : جميعها متماثلة مع PG(2, 7)، التكوين (57 8 ) مع 5,630,688 خطًا متوازيًا
- 8 : جميعها متماثلة مع PG(2, 8)، التكوين (73 9 ) مع 32,965,632 خطًا متوازيًا
- 9 : PG(2, 9)، وثلاثة مستويات أخرى مختلفة (غير متماثلة) وغير ديزارغيسية : مستوى هيوز ، ومستوى هول ، والمستوى المزدوج لمستوى هول هذا. جميعها موصوفة في ( Room & Kirkpatrick 1971 ) .
- 10 : مستحيل كترتيب لمستوى إسقاطي، وقد تم إثبات ذلك من خلال حسابات حاسوبية مكثفة. [ 15 ]
- 11 : على الأقل PG(2, 11)، التكوين (133 12 ) مع 212,427,600 محاذاة؛ والأخرى غير معروفة ولكنها ممكنة.
- 12 : يُعتقد أنه مستحيل كترتيب لمستوى إسقاطي. [ 19 ]
المستويات الإسقاطية في الفضاءات الإسقاطية ذات الأبعاد الأعلى
يمكن اعتبار المستويات الإسقاطية بمثابة هندسات إسقاطية ثنائية الأبعاد. [ 20 ] ويمكن تعريف الهندسات الإسقاطية ذات الأبعاد الأعلى من حيث علاقات التلاقي بطريقة مماثلة لتعريف المستوى الإسقاطي.
أصغر فضاء إسقاطي ذو بُعد 3 هو PG(3,2) .
تُعتبر هذه الأشكال "أكثر اعتدالًا" من المستويات الإسقاطية، إذ تسمح درجات الحرية الإضافية بإثبات نظرية ديزارغ هندسيًا في الهندسة ذات الأبعاد الأعلى. وهذا يعني أن "حلقة" الإحداثيات المرتبطة بالهندسة يجب أن تكون حلقة قسمة (حقل معكوس) K ، وأن الهندسة الإسقاطية متماثلة مع تلك المُنشأة من الفضاء المتجهي K <sub>d +1</sub> ، أي PG( d , K ). وكما في الإنشاء المذكور سابقًا، فإن نقاط الفضاء الإسقاطي ذي البعد d ، PG( d , K )، هي الخطوط المارة بنقطة الأصل في K<sub> d +1 </sub>، ويقابل كل خط في PG( d , K ) مستوىً يمر بنقطة الأصل في K <sub>d +1 </sub> . في الواقع، كل كائن ذي بُعد i في PG( d , K )، حيث i < d ، هو فضاء متجهي (جبري) ذو بُعد ( i +1) من K <sub>d +1</sub> ("يمر بنقطة الأصل"). وتعمم الفضاءات الإسقاطية بدورها إلى فضاءات غراسمان .
يمكن إثبات أنه إذا تحققت نظرية ديزارغ في فضاء إسقاطي ذي بُعد أكبر من اثنين، فإنها تتحقق أيضًا في جميع المستويات التي يحتويها ذلك الفضاء. ولأن هناك مستويات إسقاطية لا تنطبق عليها نظرية ديزارغ ( مستويات غير ديزارغية )، فلا يمكن تضمين هذه المستويات في فضاء إسقاطي ذي بُعد أعلى. فقط المستويات الناتجة عن بناء الفضاء المتجهي PG(2, K ) يمكن أن تظهر في الفضاءات الإسقاطية ذات الأبعاد الأعلى. بعض فروع الرياضيات تقصر معنى المستوى الإسقاطي على هذا النوع فقط، وإلا لكانت العبارات العامة حول الفضاءات الإسقاطية ستضطر دائمًا إلى ذكر الاستثناءات عندما يكون البُعد الهندسي اثنين. [ 21 ]
انظر أيضاً
- تصميم الكتلة - تعميم للمستوى الإسقاطي المحدود.
- التصميم التوافقي
- مجموعة الفروق
- هيكل الحدوث
- المضلع المعمم
- الهندسة الإسقاطية
- المستوى غير الديزارغي
- مستوى إسقاطي أملس
- المستعرضات في الطائرات الإسقاطية المحدودة
- المستوى الإسقاطي المبتور – مستوى إسقاطي تمت إزالة رأس واحد منه.
- البعد VC لمستوى إسقاطي محدود
ملحوظات
- ↑ يمكن التمييز بين مصطلحات "المستوى الإسقاطي" و"المستوى الأفيني الممتد" و"المستوى الإقليدي الممتد" بناءً على ما إذا كان الخط عند اللانهاية يُعتبر مميزًا (فهو ليس كذلك في المستوى "الإسقاطي"، بينما يُعتبر كذلك في المستويات "الممتدة")، وبناءً على ما إذا كان المقياس الإقليدي يُعتبر ذا معنى (فهو ليس كذلك في المستويين الإسقاطي والأفيني). وينطبق الأمر نفسه على الفضاءات الإسقاطية أو الممتدة ذات الأبعاد الأخرى.
- ↑ في صيغة أكثر رسمية للتعريف ، يُشار إلى أن مصطلحات النقطة والخط والوقوعهي مفاهيم أولية (مصطلحات غير مُعرَّفة). هذه النظرة الرسمية ضرورية لفهم مفهوم الازدواجية عند تطبيقه على المستويات الإسقاطية.
- ↑ بايز (2002) ، ص 165.
- ↑ يظهر المستوى الإسقاطي الحقيقي 37 مرة في فهرس بريدون (1993)، على سبيل المثال.
- ↑ يتم استخدام المستويات الإسقاطية فوق الحقول في جميع أنحاء شافاريفيتش (1994) ، على سبيل المثال.
- ↑ انظر، على سبيل المثال، Weintraub (1978) و Gorodkov (2019)
- ↑ أثبت ديفيد هيلبرت الجزء الأكثر صعوبة "فقط إذا" من هذه النتيجة.
- ↑ تايت (2019) ، ص 2843.
- ↑ بايز (2002) ، ص 167.
- ↑ يميل علماء الهندسة إلى كتابة الدوال باستخدام الترميز الأسي، لذا فإن P σ تعني σ ( P ) في الترميز الأكثر تقليدية.
- ↑ يتم اعتبار النقاط كمتجهات صفية، لذلك لكي يعمل ضرب المصفوفات في هذا التعبير، يجب كتابة النقطة x كمتجه عمودي.
- ↑ ديمبوسكي (1968) ، ص 151.
- ↑ كاس (2006) ، ص 94.
- ^ قبلة وسزوني (2020) ، ص. 23 .
- 1 2 لام (1991) .
- ↑ كوك وآخرون (2016) .
- ↑ باجشي (2019) .
- ↑ لام (1991) ، ص 306. "في عام 1938، شرح بوز سبب عدم وجود مستوى إسقاطي من الرتبة 6. وربط وجود مستوى إسقاطي محدود من الرتبة n بوجود مربع يوناني لاتيني فائق."
- ^ سويتاكي (2004) .
- توجد مفاهيم متنافسة للأبعاد في الهندسة والجبر (الفضاءات المتجهة). في الهندسة، الخطوط أحادية البعد، والمستويات ثنائية البعد، والمجسمات ثلاثية البعد، وهكذا. أما في الفضاء المتجه، فالبعد هو عدد المتجهات في الأساس. عند بناء الأشكال الهندسية من الفضاءات المتجهة، قد يؤدي هذان المفهومان للأبعاد إلى التباس، لذا يُطلق على المفهوم الهندسي غالبًا اسم البعد الهندسي أو الإسقاطي ، وعلى الآخر اسم البعدأو بعد الفضاء المتجهي . ويرتبط المفهومان عدديًا بالعلاقة التالية: البعد الجبري = البعد الهندسي + 1.
- ↑ بروك وبوز (1964) ، المقدمة . "يمكن القول، بشيء من الإنصاف، إن الهندسة الإسقاطية، في ضوء البحوث المعاصرة، قد انقسمت إلى مجالين منفصلين تمامًا. فمن جهة، يميل الباحث في أسس الهندسة إلى اعتبار فضاءات ديزارغيس معروفة تمامًا. وبما أن الفضاءات غير الديزارغيسية الوحيدة الممكنة هي المستويات، فإن اهتمامه يقتصر على نظرية المستويات الإسقاطية، ولا سيما المستويات غير الديزارغيسية. ومن جهة أخرى، يقف جميع الباحثين - وخاصة علماء الهندسة الجبرية - الذين لا يرغبون في التقيد بالفضاء ثنائي الأبعاد، ولا يهتمون بالسماح للمستويات غير الديزارغيسية بأن تلعب دورًا استثنائيًا في نظرياتهم. فبالنسبة لهذه المجموعة الأخيرة من الباحثين، لا توجد فضاءات إسقاطية سوى فضاءات ديزارغيس."
مراجع
- ألبرت، أ. أدريان ؛ ساندلر، روبن (1968)، مقدمة في المستويات الإسقاطية المحدودة ، نيويورك: هولت، راينهارت ووينستون
- بايز، جون سي. (2002)، "الأوكتونيونات" ، نشرة الجمعية الأمريكية للرياضيات ، 39 (2): 145-205 ، arXiv : math/0105155 ، doi : 10.1090/S0273-0979-01-00934-X ، S2CID 586512
- باجشي، بهاسكار (2019)، "نهج نظري للترميز لتخمين التفرد للمستويات الإسقاطية ذات الرتبة الأولية"، التصاميم، والرموز، والتشفير ، 87 (10): 2375-2389 ، arXiv : 1801.07038 ، doi : 10.1007/s10623-019-00623-y ، MR 4001798
- بامبرغ، جون؛ بنتيلا، تيم (2015)، "إكمال برهان سيغري لنظرية ويدربورن الصغيرة" (ملف PDF) ، نشرة جمعية لندن الرياضية ، 47 (3): 483-492 ، doi : 10.1112/blms/bdv021 ، S2CID 123036578
- بريدون، جلين إي. (1993)، الطوبولوجيا والهندسة ، سبرينغر-فيرلاغ، رقم ISBN 0-387-97926-3
- بروك، آر إتش (1955)، "مجموعات الفرق في زمرة منتهية"، معاملات الجمعية الأمريكية للرياضيات ، 78 (2): 464-481 ، doi : 10.1090/s0002-9947-1955-0069791-3
- بروك، آر إتش ؛ بوس، آر سي (1964)، "إنشاء مستويات الإزاحة من الفضاءات الإسقاطية" (ملف PDF) ، مجلة الجبر ، 1 : 85-102 ، doi : 10.1016/0021-8693(64)90010-9
- كاس، ري (2006)، الهندسة الإسقاطية: مقدمة ، أكسفورد: مطبعة جامعة أكسفورد، ISBN 0-19-929886-6
- كوك، ديفيد الثاني؛ ميغليوري، خوان؛ ناغل، أوفه؛ زانيلو، فابريزيو (2016)، "مقاربة جبرية للمستويات الإسقاطية المحدودة"، مجلة التوافقية الجبرية ، 43 (3): 495-519 ، arXiv : 1503.04335 ، doi : 10.1007/s10801-015-0644-8 ، MR 3482438
- ديمبوفسكي ، بيتر (1968)، الهندسة المحدودة ، Ergebnisse der Mathematik und ihrer Grenzgebiete ، الفرقة 44، برلين، نيويورك: Springer-Verlag ، ISBN 3-540-61786-8، MR 0233275
- جليسون، أندرو م. (1956)، "مستويات فانو المحدودة"، المجلة الأمريكية للرياضيات ، 78 (4): 797-807 ، doi : 10.2307/2372469 ، JSTOR 2372469 ، MR 0082684
- غورودكوف، دينيس (2019)، "تثليث ذو 15 رأسًا للمستوى الإسقاطي الرباعي"، الهندسة المنفصلة والحسابية ، 62 (2): 348-373 ، arXiv : 1603.05541 ، doi : 10.1007/s00454-018-00055-w
- هول، مارشال (1943)، "المستويات الإسقاطية"، معاملات الجمعية الرياضية الأمريكية ، 54 (2)، الجمعية الرياضية الأمريكية: 229-277 ، doi : 10.2307/1990331 ، ISSN 0002-9947 ، JSTOR 1990331 ، MR 0008892
- هيوز، د.؛ بايبر، ف. (1973)، المستويات الإسقاطية ، سبرينغر-فيرلاغ، ISBN 0-387-90044-6
- كارتيزي، ف. (1976)، مقدمة في الهندسات المنتهية ، أمستردام: نورث هولاند، ISBN 0-7204-2832-7
- قبلة، جيورجي؛ سزونيي، تاماس (2020)، الهندسات المحدودة ، بوكا راتون، فلوريدا: مطبعة CRC، ISBN 978-1-4987-2165-3MR 4242245
- لام، كليمنت دبليو إتش (1991)، "البحث عن مستوى إسقاطي محدود من الرتبة 10" (ملف PDF) ، المجلة الرياضية الأمريكية الشهرية ، 98 (4): 305-318 ، doi : 10.1080/00029890.1991.12000759 ، JSTOR 2323798 ، تاريخ الاسترجاع : 19 يوليو 2026
- ليندنر، تشارلز سي؛ رودجر، كريستوفر أ، محرران (31 أكتوبر 1997)، نظرية التصميم ( الطبعة الثانية)، مطبعة سي آر سي، رقم ISBN 0-8493-3986-3
- لونبورغ، هاينز (1980)، طائرات الترجمة ، برلين: سبرينغر فيرلاغ، ISBN 0-387-09614-0
- مولتون، فورست راي (1902)، "هندسة مستوية بسيطة غير ديزارغيسية"، معاملات الجمعية الرياضية الأمريكية ، 3 (2): 192-195 ، doi : 10.2307/1986419 ، ISSN 0002-9947 ، JSTOR 1986419
- نيومان ، هانا (1954) ، “في بعض المستويات غير المحدودة من الديسارجيسية”، Archiv der Mathematik ، 6 : 36–40 ، دوى : 10.1007 / BF01899210
- روم، تي جي ؛ كيركباتريك، بي بي (1971)، هندسة الكواتيرنيون المصغر ، كامبريدج: مطبعة جامعة كامبريدج، رقم ISBN 0-521-07926-8
- شافاريفيتش، آي آر (1994)، الهندسة الجبرية الأساسية ، سبرينغر-فيرلاغ، رقم ISBN 0-387-54812-2
- ستيفنسون، فريدريك و. (1972)، المستويات الإسقاطية ، سان فرانسيسكو: دبليو إتش فريمان وشركاه، رقم ISBN 0-7167-0443-9
- سويتاكي، تشيهيرو (2004)، "عدم وجود مستويات إسقاطية من الرتبة 12 مع مجموعة استقامة من الرتبة 16"، مجلة نظرية التوافيق، السلسلة أ ، 107 (1): 21-48 ، doi : 10.1016/j.jcta.2004.03.006 ، MR 2063952
- تايت، مايكل (2019)، "حول مسألة نيومان"، الرياضيات المتقطعة ، 342 (10): 2843-2845 ، arXiv : 1509.06587 ، doi : 10.1016/j.disc.2018.11.004
- وينتروب، ستيفن هـ. (1978)، "تأثيرات المجموعات على المستويات الإسقاطية الرباعية المتماثلة"، وقائع الجمعية الرياضية الأمريكية ، 70 (1): 75-82 ، doi : 10.2307/2042588 ، JSTOR 2042588
روابط خارجية
- جي. إريك مورهاوس، المستويات الإسقاطية ذات الرتبة الصغيرة ، (2003)
- تش. ويبيل : مسح للمستويات غير الديزارغيسية
- وايسشتاين، إريك دبليو ، "المستوى الإسقاطي" ، عالم الرياضيات
- "المستوى الإسقاطي" في PlanetMath .
- الهندسة الإسقاطية
- هندسة السقوط
- الهندسة المستوية الإقليدية
- الهندسة الجبرية
- الرسوم البيانية الفائقة
- البراهين بمساعدة الحاسوب
