Конфігурація - математична енциклопедія - енциклопедії & словники

- кінцеве безліч точок, прямих, площин, пов'язаних між собою взаємними Інцидентне. К. можуть бути як плоскими, так н просторовими.

Плоска конфігурація - кінцева система рточек і gпрямих на площині, розташованих таким чином, що будь-яка точка системи инцидентна з одним і тим же числом упертих цієї системи, а будь-яка пряма инцидентна з одним і тому ж числом p точок цієї системи. Мінімальна система точок даної К. з до-рій вся К. може бути отримана шляхом інціденцій пар точок з прямими і перетинів пар прямих, наз. системою утворюючих даної К. Числа р, g, g, p пов'язані співвідношенням pg = g p, a К. позначається символом (р g, gp). К. містить однакове число точок і прямих, позначається символом (р у).

Приклади плоских К. 1) Одна точка і одна пряма, інцідентние між собою, утворюють К. (11). 2) Три точки, що не лежать на одній прямій, і три прямі, інцідентние з кожною парою, утворюють К. (32),

ця фігура - трехвершинников (або трехстороннік) на площині. 3) Повний четирехсторонников - чотири прямі і шість точок їх попарного перетину утворюють К. (62. 43). Однак тут не все прямі, що з'єднують попарно точки К. є прямими цієї К .; точки R, P, Q і прямі RP, RQ, PQ не належать їй (рис. 1).

Конфігурація - математична енциклопедія - енциклопедії & amp; словники

Автоморфізмом К. зв. відображення К. на себе, при к-ром точки К. переходять в точки, прямі - в прямі цієї ж К. і при цьому жодна инцидентность не пропадає, і не додається нових. К. зв. правильною, якщо група автоморфізмів цієї К. транзитивна.

Для даної К. (р g, gp) двоїстої зв. К. (gp. Р g). К. типу (р g) н тільки такі, двояко відповідають К. такого ж типу, вони зв. двояко-інваріантними.

К. зв. проективної, якщо инцидентность її елементів зберігається при проектних перетвореннях. Напр. инцидентность елементів деякої К. розташованої на проективної площині, забезпечується виконанням аксіом зв'язку її, і тому инцидентность точок і прямих К. зберігається при проектних перетвореннях цій площині, а К. буде проективної. Все инцидентности і елементи такої плоскої К. можуть бути зображені на кресленні за допомогою тільки однієї лінійки. Плоска К. завжди має двоїсту внаслідок принципу подвійності.

К. може бути визначена також як кінцева часткова площину. Можливість існування деякої К. визначається з геометрпч. н комбінаторних співвідношень між кількістю точок і прямих і кількістю взаємних інціденцій. К. задається і за допомогою абстрактних схем, напр, на таблиці (рис. 2) вказані инцидентности (позначені хрестиком) чотирьох точок, вершин А i, і чотирьох площин, граней Di тетраедра. Після того як недо-раю К. визначена абстрактно, виникає питання про її реалізації, т. Е. Про можливість побудови всіх інціденцій по даній системі утворюють. Реалізація К. як кінцевої часткової площині означає можливість изоморфного відображення її на недо-рую подплоскость будь-якої площини.

Конфігурація - математична енциклопедія - енциклопедії & amp; словники

К. (р 2), реалізується у вигляді р-прихильника так, що вершини і сторони його попарно інцидентні. Абстрактну схему К. (32) можна побудувати, напр. таблицею, як на рис. 2. Плоскі К. (р 3) можливі лише при тому що через кожну точку К. повинні проходити три прямі і на кожній з них повинні лежати ще дві інші точки К. (число р має задовольняти нерівності). К. типу (р 3) допускають модифікації, кількість яких брало залежить від р. К. (73) представляється схемою (рис. 3),

де цифра за фігурною дужкою означає точку перетину прямих, що проходять через пари точок, записані зліва від дужки, цифри за вертикальною лінією позначають, ті точки, к-які повинні бути колінеарними при виконанні всіх зазначених зліва інціденцій. На дійсній проектній плоскості все инцидентности реалізуються в повному четирехвершінніке (рис. 4),

Конфігурація - математична енциклопедія - енциклопедії & amp; словники

проте остання інціденцій (коллинеарность трьох точок) тут не має місця. К. (93) допускає три різні модифікації, одна з яких брало (93) 1 зв. конфігурацією Бріаншона - Паскаля (рис. 5): кожна пряма li инцидентна з трьома різними точками а, -, а кожна точка - з трьома різними прямими.

Конфігурація - математична енциклопедія - енциклопедії & amp; словники

Ця К. може бути реалізована на проективної плоскоcті (рис. 6), вона є проективної, правильної, двояко інваріантної (див. Бріаншона теорема, Паскаля теорема).

Конфігурація - математична енциклопедія - енциклопедії & amp; словники

Дві інші модифікації К. (93) 2. (93) 3 (рис 7) істотно відрізняються від конфігурації Бріаншона -Паскаля. Напр. К. (93) 3 не є правильною, а для побудови К. (93) 2 необхідна вспомогательнаякрівая 2-го порядку.

Конфігурація - математична енциклопедія - енциклопедії & amp; словники

К. (103) має вже десять різних модифікацій, з яких брало найважливішою є конфігурація Дезарга (рис. 8).

Конфігурація - математична енциклопедія - енциклопедії & amp; словники

Вона реалізується на дійсній проектній плоскості, є проективної, правильної, двояко інваріантної. Інші дев'ять модифікацій. (103) не виражають ніякої загальної геометричний. теореми, причому лише вісім з них можуть бути реалізовані на дійсній проектній плоскості, але для їх побудови потрібне спеціальне розташування системи утворюють точок (зокрема, К. такого типу реалізуються у вигляді правильних многосторонніков (рис. 9).

Конфігурація - математична енциклопедія - енциклопедії & amp; словники

У наведеній на кресленні послідовності вершин також виходить вписаний і одночасно описаний десятістороннік. К. (93) і (103) також допускають геометричний. побудова за допомогою многосторонніков, вписаних і описаних навколо самих себе, так, К. (93) 1 представляється у вигляді девятісторонніка (2, 3, 6, 1, 5, 9, 4, 8, 7, 2) (рис. 6) , конфігурація Дезарга - у вигляді десятісторонніка (рис. 8) (1, 2,3,4,5,6, 7, 8,9, 10, 1). Такі уявлення цих К. єдині точністю до автоморфізмів. Взагалі, побудова р-прихильників, одночасно вписаних й описаних навколо самих себе, призводить до К. типу (р 3). Існують також уявлення К. типу (р 3) у вигляді декількох многосторонніков, вписаних і описаних навколо один одного.

Напр. конфігурація Дезарга допускає єдиний спосіб (з точністю до автоморфізм) уявлення парою взаємно вписаних і описаних пятісторонніков (1, 9, 7, 5, 3) і (8, 4, 10, 6, 2) (рис. 8). При збільшенні числа рколічество модифікацій К. типу (р 3). швидко зростає.

Просторова конфігурація - кінцева система точок і площин така, що кожна точка инцидентна з одним і тим же числом площин, а кожна площина - з одним і тим же числом точок. Поряд з К. складається з точок і площин, в просторі розглядаються і К. складаються з точок і прямих. Так, розглянута вище конфігурація Дезарга, що складається з точок і прямих, предедавляет собою також і просторову К. (103) (рис. 8), якщо відповідні трехстороннікі лежать в різних площинах; одночасно її можна розглядати як К. (103. 56), складену з точок і площин: шість вершин відповідних трехсторонніков, центр перспективи і три точки на осі перспективи, в яких брало сходяться відповідні сторони трехсторонніков, дають всього десять точок, а три площини , утворені відповідними сторонами трехсторонніков, і дві площини самих трехсторонніков дають всього п'ять площин. У кожній площині шість точок К. і кожна точка инцидентна трьом різним площинах.

Тривіальної просторової К. типу (р g). є К. (43), її схема - на рис. 2; вона зображується тетраедром. К. типу (р 4) для неможлива, при р = 8 є п'ять різних схем К. одна з яких брало, так зв. конфігурація Мебіуса, складається з двох тетраедрів, вписаних і описаних один біля одного. Кожній з восьми точок - вершин тетраедрів - інцидентні чотири площині граней тетраедрів, а кожної з восьми площин інцідентни чотири точки - вершини. При переході до К. вищого порядку число можливих модифікацій швидко зростає, напр. К. (94) має вже 26 геометричний. здійсненних модифікацій.

З просторових К. вищого порядку примітні конфігурація Рейє і конфігурація Шлефлі. Конфігурацією Рейє зв. що складається з точок і площин К. (126). У дійсному проектному просторі її можна побудувати, напр. з вершин деякого куба, його центру, трьох (нескінченно віддалених) точок, в яких брало сходяться паралельні ребра куба, а площинами цієї К. є шість граней куба і шість його діагональних площин, що проходять через пари протилежних ребер (рис. 10 ).

Конфігурація - математична енциклопедія - енциклопедії & amp; словники

Конфігурація Рейє є проективної, правильною і двояко інваріантної, причому зображення цієї К. можна побудувати (згідно великим принципом подвійності), використовуючи замість куба октаедр (рис. 11).

Конфігурація - математична енциклопедія - енциклопедії & amp; словники

Конфігурацію Рейє можна розглядати також як просторову К. точок і прямих (124. 163). К. (302. 125), що складається з точок і прямих, наз. подвійним шестісторонніком Шлефлі. Він зображується в просторі, напр. у вигляді симетрично розташованих прямих і точок на кожній грані куба (по одній з двох шісток) (рис. 12).

Конфігурація - математична енциклопедія - енциклопедії & amp; словники

Схожі статті