To’liq to’rtuchlik va uning garmonik xossalari.
1. Ta'rif.
Agar to‘rtta A, B, C, D nuqtaning murakkab nisbati (ABCD) = - 1
bo‘lsa, A, B, C, D nuqtalarni garmonik joylashgan deyiladi.
Nuqtalarning
garmonik to‘rtligi proyektiv geometriyada muhim rol o‘ynaydi va ajoyib
xossalarga ega.
1. S, D
A, B
A, B
C, D.
Bu xossa ta'rifdan beBosita kelib chiqadi.
2. Agar A, B, C, D garmonik nuqtalar bo‘lsa, nuqtalar juftlarining o‘rinlarini
almashtirsak va har bir juftdagi nuqtalarning o‘rinlarini
ham almashtirsak,
garmonik to‘rtlikning murakkab nisbati o‘zgarmaydi.Bu xossadan, agar
(ABCD) = - 1 bo‘lsa, (BA CD) = (AB DC) = (CDAB)= (DCAB) = (CDBA) =
=(DCBA) = - 1
munosabatlar kelib chiqadi.
Ta'rif.
Har uchtasi bir to‘g‘ri chiziqda
yotmaydigan to‘rtta P, Q, R, S nuqtalar
Ba bu nuqtalarning har ikkitasi orqali o‘tuvchi
oltita
to‘g‘ri chiziqdan iborat figura to‘liq
to‘rt uchlik
deb
ataladi.
Nuqtalar to‘rtuchlikning uchlari, bu nuqtalarni birlashtiruvchi to‘g‘ri
chiziqlar uning tomonlari deyiladi
(V.1-chizma).To‘liq to‘rt uchlikning RP Ba QS, PS Ba RQ, RS Ba PQ qarama-
qarshi tomonlari mos ravishda A, B, T nuqtalarda kesishadi, bu nuqtalarni
to‘rt
uchlikning diagonal nuqtalari, ularni birlashtiruvchi AT, TB Ba AB to‘g‘ri
chiziqlar esa diagonallari deyiladi. Uchinchi diagonal nuqta T dan o‘tuBchi RQ va
RS tomonlarning AB diagonal bilan kesishgan nuqtalarini C, D deb
V.1 - chizmani olaylik. Biz
(ABCD) = — 1 (1)
ekanligini isbot qilamiz.
R nuqtani markaz qilib A, B, C, D nuqtalarni PQ to‘g‘ri chiziqqa proektsiyalab,
ushbu munosabatga ega bo‘lamiz:
(ABCD) = (QRTD). (2)
S nuqtani markaz qilib Q, R, T, D nuqtalarni AB to‘g‘ri chiziqqa proyeksiyalab,
quyidagini hosil qilamiz:
(QRTD) = (BACD) (3)
(2) Ba (3) larni e'tiborga olib,
(ABCD) = (BACD)
ni yoza olamiz.
Murakkab nisbat xossasiga asosan:
(ABCD) = (ABCD)
-1
,
bundan
(ABCD) = ± 1.
(ABCD) = 1 tenglik yuz berishi mumkin emas, chunki bu holda C, D nuqtalar
ustma- ust tushadi, demak, TC Ba TD to‘g‘ri chiziqlar ham ustma- ust tushadi. Bu
esa R, Q, R, S nuqtalar bir to‘g‘ri chiziqda yotadi,
degan natijaga keltiradi, bu
shartga ziddir. Shuning uchun:
(ABCD) = - 1,
(2)
(QPTD) = -1
Shunday qilib, quyidagicha teoremani isbotladik.
Teorema.
1) To‘liq to‘rt uchlikning har bir diagonalida birinchi jufti diagonal
nuqtalardan, ikkinchi jufti esa uchinchi diagonal nuqtadan o‘tuvchi qarama- qarshi
tomonlarning bu diagonal bilan kesishishidan hosil bo‘lgan nuqtalarning garmonik
to‘rtligi mavjud.
2) To‘liq to‘rt uchlikning har bir tomonida birinchi jufti to‘rt
uchlikning
uchlaridan, ikkinchi jufti diagonal nuqta va bu tomon bilan qolgan ikkita diagonal
nuqtalaridan o‘tuvchi to‘g‘ri chiziqning kesishishidan hosil bo‘lgan nuqtalarning
garmonik to‘rtligi mavjud.Agar
D
cheksiz uzoq nuqtani bildirsa,
;
1
),
(
)
(
CB
AC
ABC
ABCD
AC = BC.
Demak, C nuqta AB kesmaning o‘rta nuqtasi bo‘ladi.
M a s a l a
. Berilgan uchta A, B, C nuqtaga garmonik to‘rtinchi D nuqtani
yasang.
Yechish.
A,
B - diagonal nuqtalari, AB - diagonal to‘g‘ri chiziqi bo‘lgan to‘liq
to‘rt uchlikni yasaylik. Buning uchun A nuqta orqali
ixtiyoriy ikkita to‘g‘ri chiziq,
C nuqta orqali esa bitta
to‘g‘ri chiziq o‘tkazamiz (V.2-chizma). Bu to‘g‘ri
chiziqlarning kesishgan nuqtalarini X,
Y bilan
belgilaymiz, ular to‘liq to‘rt uchlikning uchlari bo‘ladi.
Shunga o‘xshash to‘rt uchlikning qolgan uchlari - Z, T
nuqtalarni topamiz. TB to‘g‘ri chiziq bilan AB to‘g‘ri
chiziqninq kesishish nuqtasi izlangan D nuqta bo‘ladi