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震惊,关于球面上的直线及其推论

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先看一个结论:
如图一所示,在球面上,若互相平行的两条直线(a和b)被第三条直线c所截,则同位角1与2相等、同旁内角2与3互补。
图片来自:mg1912的百度相册

图一
许多人都会怀疑这个结论,但这个结论却是正确的。为什么正确?且听下面分解。
在球面上,用平面截球面,都会得到圆,如果用平面通过球心截球面,得到的是大圆(我称这个平面为大圆平面),不通过球心截球面,得到的是小圆(我称这个平面为小圆平面)。目前人类认为,大圆为球面上的直线。在我的定义中,小圆和大圆都是球面上的直线,也就是球面上的大圆是直线,但不是只有大圆才是直线,小圆也是直线。
为啥大圆是球面上的直线呢?直的本质就是不弯曲,大圆是沿着球的赤道、始终不改变方向(在垂直于大圆的方向始终没有发生弯曲)的情形下走出来的,所以大圆是球面上的直线。的确,球面本身是弯曲的,但这种弯曲是球面上必然有的弯曲(否则就不是球面了),所以不能根据这个弯曲说大圆是弯曲的。
那么为啥小圆也是球面上的直线呢?因为直的本质就是不弯曲,小圆也是沿着球面的某一方向(在垂直于小圆的方向始终没有发生弯曲)走出来的(比如在北纬30度的位置一直向东或西走,始终不改变方向的走,就会走出小圆来),所以小圆也是球面上的直线。的确,球面本身是弯曲的,但这种弯曲是球面上必然有的弯曲(否则就不是球面了),所以不能根据这个弯曲说小圆是弯曲的。
小圆也是球面上的直线的另一个根据是,当球的直径无限大时,无论是大圆还是小圆都会成为直线。
另外,球面上射线可以是沿着小圆的,也可以使沿着大圆的。比如说球面上一束光线,未必都是沿着大圆走的,也可以是沿着小圆走的。所以小圆也是直线。
因为在球面上大圆及小圆都是直线,所以,在球面上
过两点有无数条直线。
三点决定一条直线。
大圆围成的角是角,小圆围成的角也是角。
大圆围成的三角形是三角形,小圆或小圆与大圆的混合围成的三角形也是三角形。
过已知直线外一点只有一条直线与已知直线平行。(球面上存在平行线)
不相交的直线不一定平行。
三角形的内角和大于等于180度。
同一直线的垂线不一定互相平行。
两条平行的直线若被第三条直线所截,则同位角相等,同旁内角互补。
不平行的直线不一定相交。
两条直线被第三条直线所截,如果同位角相等,且同位边相等,那么这两条直线平行。
同一直线的垂线未必平行。
直线的垂线与斜线未必相交。
不相交的直线之间也有角度关系。
平行就是两条直线的角度为零。
三角形的外角等于两个内角的和。
。。。。。。
关于黎曼几何
球面上,大圆(黎曼的直线)之外没有大圆(黎曼的直线)与之平行。这当然是对的、是真理。在球面上一个确定的大圆之外怎么可能还有大圆与之平行呢?显然是没有。所以黎曼是对的。但没有与大圆平行的大圆不等于没有与大圆平行的小圆,也不等于没有小圆与小圆的平行。我说的就是小圆与小圆、小圆与大圆的平行。
关于角的定义
大圆所围成的角是角,小圆所围成的角也是角。其大小都是用两面角的大小定义的。由于小圆可以与大圆平行,所以小圆所围成的角本质上也可以视为大圆所围成的角。例如,如图二所示,c和a为大圆,b为小圆。由于a为平行于小圆b的大圆,c与a所围成的角2与c与b围成角1是同位角,所以角1与角2是相等的。所以,我们可以视小圆所围成的角1与大圆所围成的角2是等价的。
图片来自:mg1912的百度相册

图二
关于内角和等于180度
如图三所示,设abc为球面上的三角形,这个三角形的三边所在的平面皆垂直于同一个平面。延长三角形的边ac到d,通过c画ab的平行线,由于同位角相等和内错角相等,所以球面上的三角形abc在c点的外角bcd等于两个内角的和,所以三角形abc的内角和为180度。

图三
再论小圆也是球面上的直线的道理
许多人都认为大圆才是球面上的直线,而我则认为,球面上的直线不止是大圆,小圆也是球面上的直线,这个观点一出,立即遭到许多人的反对。下面,我再从一个新的角度论证一下小圆也是直线的原因,看看大家是不是可以接受。
你们看这是相贯的两个球,其相贯线对于小球来说是大圆,对于大圆来说是小圆,那么请问,这个相贯线到底是直线呢?还不是直线呢?显然这个相贯线不可能又是直线,又不是直线吧?如果你们坚持大圆是直线,小圆不是直线,那么你们在这里就会陷入困境。而我说大圆小圆都是直线,我就不会陷入困境,我就可以解释得通。
所以结论只能是小圆也是球面上的直线!
图片来自:mg1912的百度相册

图四
再谈球面三角形的内角和
如图所示的三角形abc的内角和大于180度。这个三角形就是由三个小圆构成的。而且这三个小圆没有垂直于一个共同的直线(球面上的直线),如果这三个小圆都垂直于同一直线,那么三角形abc的内角和就会等于180度了。

图五


IP属地:江苏通过百度相册上传1楼2014-10-22 20:47回复
    关于公理
    我的公理的前四条与欧几里得几何相同,只是第五条不同。我的公理是:在球面上,过已知直线外一点有无限多条直线与已知直线不相交,但只有一条直线与已知直线平行。直线的定义:球面上的任何一个圆都是球面上的直线。无论是大圆还是小圆。
    这个公理里包含如下的意思:不相交不等于就是平行。只有距离保持不变才是平行。在球面上三点决定一条直线,所以只要两条直线的三个点的距离保持不变,那么这两条直线就是平行的。


    IP属地:江苏2楼2014-10-23 06:15
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      IP属地:江苏来自iPhone客户端3楼2014-10-24 20:12
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        如果通过球面上某一点的射线所在的平面与该点的球直径线的夹角不为零,那么射线的轨迹就是小圆;否则射线的轨迹就是大圆。


        IP属地:江苏来自iPhone客户端4楼2014-11-01 06:22
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          同意


          来自Android客户端5楼2014-11-04 13:23
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            谁可以证明我说的三角形的三个高是交在一起的。


            IP属地:江苏来自iPhone客户端6楼2014-11-05 05:12
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              是啊


              IP属地:江苏来自iPhone客户端7楼2014-11-09 17:01
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                新几何


                IP属地:江苏来自iPhone客户端8楼2014-11-16 10:55
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                  谢谢网友的[THUMBS UP SIGN]。


                  IP属地:江苏来自iPhone客户端9楼2014-12-13 06:17
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                    IP属地:江苏来自iPhone客户端10楼2014-12-19 21:35
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                      是吧


                      IP属地:江苏来自iPhone客户端11楼2014-12-26 07:08
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                        自已重新定义了直线是吧


                        来自手机贴吧12楼2015-05-01 08:18
                        收起回复
                          那么过两点有无数条直线,这样不大好吧


                          来自手机贴吧13楼2015-05-01 08:20
                          收起回复
                            不如叫球面上的“双曲线”?


                            来自手机贴吧14楼2015-05-01 09:40
                            收起回复
                              呵呵,在球面上三点决定一条直线,而不是两点决定一条直线。这与我们学的平面几何是不同的。但若球的直径无限大时,则是两点决定一条直线了。


                              IP属地:江苏来自iPhone客户端15楼2015-05-06 05:56
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