Методика обучения студентов педагогических вузов теме: "Сложное отношение точек. Полный четырехвершинник"

Из свойств сложного отношения четырех точек, заключаем, что в случае гармонической четверки точек , , , их сложное отношение не меняется

только при перестановке пар точек, но и при перестановке точек одной пары:

Аналогичными свойствами обладает и гармоническая четверка прямых пучка (которая определяется условием: ).

Пусть , , , – четыре точки общего положения на проективной плоскости. Если через каждые две из них провести прямую, то получим шесть прямых (рис. 4).

Фигура, образованная точками , , , и полученными шестью прямыми, называется полным четырехвершинником (или полным четырехугольником). Данные точки – его вершины, указанные прямые –его стороны.

Рис. 4

Две стороны, не имеющие общей вершины, называются противоположными: и , и , и – пары противоположных сторон.

Точки , , пересечения противоположных сторон называются диагональными точками, а прямые , , – диагоналями полного четырехвершинника.

Пусть и – точки пересечения диагонали с противоположными сторонами и , проходящими через третью диагональную точку . Докажем, что

. (7)

Проектируя точки , , , на прямую из центра , получим:

. (8)

Проектируя точки , , , на прямую из центра , получим:

(9)

(2), (3) (10)

Но по второму свойству §1

, (11)

(4), (5)

Но при точки и совпадают, а следовательно, совпадают прямые и , и точки , , , оказываются на одной прямой, что противоречит условию. Поэтому

студент педагогический преподавание конспект

,

(6)

(7)

Заметим, что в полном четырехвершиннике все его вершины равноправны, как равноправны все его диагональные точки. Поэтому справедлива

Теорема 5. Полный четырехвершинник обладает следующими свойствами:

на каждой диагонали имеется гармоническая четверка точек, в которой одной парой служат диагональные точки, а другой парой – точки пересечения этой диагонали со сторонами, проходящими через третью диагональную точку;

на каждой стороне имеется гармоническая четверка точек, в которой одной парой служат вершины, а другая пара образована диагональной точкой и точкой пересечения этой стороны с диагональю, проходящей через две другие диагональные точки;

через каждую диагональную точку проходит гармоническая четверка прямых, в которой одной парой служат противоположные стороны, а другой диагонали.

Первый пункт этой теоремы дает способ построения четвертой гармонической точки к упорядоченной тройке точек , , . Через точку проводим произвольную прямую , а через точку – две произвольные прямые и . Обозначим: