球面几何是什么?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/08 13:29:50

球面几何
几何学的一门分科。研究球面上图形的几何学。是古代从研究天体在天球上的“视运动”发展起来的,其中专门研究球面上三角形的性质的称为“球面三角”。

我们生活在地球上,地球表面十分接近于一个球面。因此,在实际生活中,球面上的几何(简称球面几何)知识有着广泛的实际应用。例如,大地(天体)测量、航空、卫星定位等方面均需利用球面几何的知识。在理论上,球面几何是一个与欧氏平面几何不同的几何模型,是一个重要非欧几何的数学模型,球面几何在几何学的理论研究方面,具有特殊的作用。

本专题将使学生了解一个新的数学模型——球面几何,初步学习球面几何的一些基本知识及其在实际中的一些应用,通过比较球面几何和欧氏平面几何的差异和联系,感受自然界中存在着丰富多彩的数学模型。类比是学习这个专题所用到的重要的思想方法,空间想像和几何直观能力是学好这个专题的关键。

内容与要求

1.通过丰富的实际问题(如测量、航空、卫星定位),体会引入球面几何知识的必要性。

2.通过球面图形与平面图形的比较,感受球面几何与欧氏平面几何的异同。例如,球面上的大圆相当于平面上的直线,球面上两点之间的最短距离是大圆弧的劣弧部分,球幂定理。

3.通过对实例的分析,体会球面具有类似平面的对称性质。

4.了解球面上的一些基本图形:大圆、小圆、球面角、球面二角形(月形)、极与赤道、球面三角形、球面三角形的极对称三角形(简称球极三角形)。

5.通过球面几何与欧氏平面几何比较,探索欧氏平面图形的哪些性质能推广到球面上,并说明理由,由此理解球面三角形的全等定理s.s.s,s.a.s,a.s.a。

6.理解单位球面三角形的面积公式(S=A+B+C-π),由此体会球面三角形内角和大于180O。

7.了解球面三角形全等的a.a.a定理。

8.利用球面三角形面积公式证明欧拉公式,体验球面几何与拓扑学的关系。

9.利用向量的叉乘(向量积)探索并证明球面余弦定理(cosc=cosacosb+sinasinbcosC)和球面上的勾股定理(即当C=π/2