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龐加萊雙曲盤


HyperbolicTessellation

龐加萊雙曲盤是一個具有雙曲幾何的二維空間,其定義為圓盤 {x in R^2:|x|<1},並具有雙曲度量

 ds^2=(dx^2+dy^2)/((1-x^2-y^2)^2).
(1)

龐加萊盤是雙曲幾何的一個模型,其中直線被表示為一個,該圓的端點與圓盤的邊界垂直直徑也是允許的)。兩條不相交的弧對應於平行射線,正交相交的弧對應於垂直線,而在邊界上相交的弧是一對極限射線。上面的插圖展示了一個雙曲鑲嵌,類似於 M. C. 埃舍爾的Circle Limit IV (天堂與地獄) (Trott 1999, pp. 10 和 83)。

PoincareHyperbolicDisk
PoincareDisk
PoincareDiskCons

任何弧的端點都可以透過圓盤周圍的兩個角度 theta_1theta_2 來指定。定義

theta=1/2(theta_1+theta_2)
(2)
dtheta=1/2|theta_1-theta_2|.
(3)

然後三角學表明,在上面的圖中,

r=tan(dtheta)
(4)
y=sin(dtheta)tan(dtheta),
(5)

因此,形成弧的圓的半徑是 r,其中心位於 (Rcostheta,Rsintheta),其中

 R=cos(dtheta)+y=sec(dtheta).
(6)

弧所對的半形為

 sinphi=(sin(dtheta))/(tan(dtheta))=cos(dtheta),
(7)

所以

 phi=sin^(-1)[cos(dtheta)].
(8)

龐加萊雙曲盤表示共形對映,因此可以直接測量射線之間的角度。同構存在於龐加萊盤模型和克萊因-貝爾特拉米模型之間。

2004 年Mathematical Intelligencer 雜誌的封面上出現了一個使用“Poincaré disk”字樣平鋪龐加萊盤的圖案,每個頂點周圍有五個五邊形 (Segerman and Dehaye 2004)。


另請參閱

橢圓平面雙曲幾何雙曲度量克萊因-貝爾特拉米模型龐加萊度量

使用 探索

參考文獻

Anderson, J. W. "龐加萊盤模型。" 雙曲幾何。 第 4.1 節。紐約:Springer-Verlag,pp. 95-104,1999 年。Escher, M. C. Circle Limit IV (天堂與地獄)。 黑白赭色木刻。1960 年。 http://www.mcescher.com/Gallery/recogn-bmp/LW436.jpg.Goodman-Strauss, C. "龐加萊盤中的圓規和直尺。" Amer. Math. Monthly 108, 38-49, 2001.Segerman, H. "Autologlyphs." http://www.stanford.edu/~segerman/autologlyphs.html#Poincaredisk.Segerman, H. 和 Dehaye, P.-O. Math. Intell. 26, No. 2, 2004 的封面。Trott, M. Graphica 1:Mathematica 圖形世界。虛幻變為現實:Michael Trott 的影像。 Champaign, IL:Wolfram Media,pp. 10 和 83,1999 年。Trott, M. Mathematica 圖形指南。 紐約:Springer-Verlag,p. xxxvi,2004 年。 http://www.mathematicaguidebooks.org/.Wells, D. 企鵝趣味幾何詞典。 倫敦:Penguin,pp. 188-189,1991 年。

在 中被引用

龐加萊雙曲盤

請引用為

Weisstein, Eric W. "龐加萊雙曲盤。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/PoincareHyperbolicDisk.html

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