Lobachevskiy geometriyasining zidsizligi va uning turlari modellari

2.2. Inversiya va inversion almashtirishlar

(O,r) inversiya deb (yoki O markazli r radiusli aylanaga nisbatan simmetriya) tekislikning istalgan M nuqtasiga OM nurda yotuvchi va

shartni qanoatlantiruvchi M^/ nuqtani mos keltiruvchi almashtirishga aytiladi. O - nuqta inversiya markazi (tekislikda obrazi aniqlanmagan yagona nuqta), r - inversiya radiusi, (O,r) – inversiya aylanasi deyiladi.
Inversiyaning asosiy xossalari:

1. 
   aylana ichidagi nuqtalar aylana tashqarisidagi nuqtalarga va aksincha aylana tashqarisidagi nuqtalar aylana ichidagi nuqtalarga akslanadi;
   
2. 
   inversiya aylanasiga tegishli nuqtalar o`z-o`ziga akslanadi;
   
3. 
   inversiya markazidan o`tuvchi to`gri chiziq oz-oziga akslanadi;
   
4. 
   inversiya markazidan o`tuvchi aylana to`g`ri chiziqqa akslanadi;
   
5. 
   inversiya markazidan o`tmagan aylana aylanaga akslanadi;
   
6. 
   inversiyada chiziqlar orasidagi burchak kattaligi saqlanadi;
   
7. 
   inversiya tekislikdagi boshqa simmetriyalar singari uni ikki marta bajarish bilan ayniy almashtirishga aylanadi.
   

Yuqorida aytib o`tilgan xossalar isboti to`g`ridan-to`g`ri hosil qilinadi. Bu xossalar isboti pedagogika oliy o`quv yurtlari Geometriya kursida o`rganiladi.

8. 
   istalgan inversiya aylanasiga ortogonal aylana o`z-o`ziga akslanadi.
   

Isbot. berilgan aylana 4-xossaga asosan inversiyada aylanaga akslangan bo`lsin. 2-xossaga ko`ra aylana inversiya aylanasi bilan A va B nuqtalarda kesishgan bo`lsin. Bu nuqtalarning obrazi yana shu nuqtalarning o`zi bo`ladi. aylana ham ushbu nuqtalardan o`tadi. 5- xossaga asosan aylana inversiya aylanasiga ortogonal bo`ladi. Ammo 1-masalaga asosan A va B nuqtalardan aylanaga yagona ortogonal aylana o`tkazish mumkin edi. Demak, va aylanalar ustma-ust tushadi.
9) inversiya aylanasi bilan ustma-ust tushmagan aylana o`z-o`ziga akslansa, bu aylana inversiya aylanasiga ortogonal bo`ladi.
Isbot. 1-xossaga ko`ra berilgan aylana inversiya aylanasini (2-xossa asosida) o`z-o`ziga akslanuvchi A va B nuqtalarda kesib o`tadi. Inversiya markazi O va A nuqtadan OA to`g`ri chiziq o`tkazamiz. Agar A nuqta OA va aylanalarning yagona umumiy nuqtasi bo`lmasa, ularning yana qandaydir D umumiy nuqtasi mavjud bo`lib, D nuqtaning obrazi D^/ nuqtasida ham kesishishi kerak bo`ladi. Ammo to`g`ri chiziq va aylana uchta umumiy nuqtaga ega bo`la olmaydi. Demak, A nuqta aylana va OA to`g`ri chiziqning yagona umumiy nuqtasi bo`ladi va OA to`g`ri chiziq aylanaga A nuqtada urinar ekan.

2-chizma

Inversiya puakare modelida siljitish vazifasini bajaradi. Shuning uchun model mohiyatini o`rganish uchun inversion yasashga doir masalalarni bilish muhim ahamiyatga ega.