[§ 4. СЛОЖЕНИЕ ТОЧЕЧНЫХ И ЛИНЕЙНЫХ ВЕЛИЧИН]
Для того чтобы получить требуемое равенство, нужно так обобщить понятие комбинации, чтобы во внимание принималось значение меры. Этому может способствовать аналогия с умноже&нием, которая сразу же бросается в глаза. Эта аналогия между ум&ножением и комбинацией точечных и линейных величин прояв&ляется особенно заметно в следующем: если один из связываемых комбинацией членов равен нулю, то результат тоже равен нулю, и если результат равен нулю, то он остается равным нулю, даже если значение меры отличного от нуля связываемого члена мо&жет увеличиваться или уменьшаться. Посему мы распространим эту аналогию, полагая, что если а и Р числовые величины, Аий- точечные или линейные величины, то (а/1)(Р5) = a|iG45). Итак, если, например, А и В точки, то комбинация точечных величин равна комбинации точек, умноженной на произведение коэффи&циентов этих точечных величин.
Существенное свойство умножения заключено в его отноше&нии к сложению (см. Учение о протяженности, § 10), а именно вместо умножения суммы, не изменяя результата, можно равным образом умножить слагаемые по отдельности и сложить получен&ные произведения. Мы должны, поэтому, проверить, нельзя ли понятиям суммы точечных и линейных величин, равно как и оп&ределению значения меры комбинации, понимаемой теперь как произведение, придать такой вид, чтобы сохранить в силе указан&ное отношение умножения к сложению.
Предположим теперь, что сумма двух точечных величин - снова точечная величина, и рассмотрим сначала сумму двух точек а + Ь. Так как по смыслу сложения для каждой суммы а + Ъ = = Ь + а и сумма должна быть определенной величиной, то получа&ется, что точка-сумма имеет одинаковое положение относитель&но а и Ъ и ее положение должно быть определенным, следова&тельно, ее место может быть только посредине между а и Ь.
Пусть s - середина между а и by а х - коэффициент суммы, сле&довательно,
ху = а + Ь. (7)
Теперь, если мультипликативное отношение справедливо, то должно быть
хss = sa + sb,
но так как ss есть нуль (как комбинация совпадающих точек), то О = sa + sb, или sa = -sb,
т.е.
sa и sb (равные по длине и противоположно направленные от&резки) в обсуждаемом анализе должны пониматься как равные (мы бы сказали, по модулю. - З.К.), но противоположные вели&чины. Далее, умножив это равенство на а> имеем
xas = аа + ab = ab>
так как аа есть нуль. Теперь, ab вдвое длиннее, чем as, и одинако&во направлено с as. Если обозначить через las удвоенное as, ко&гда оно расположено на одной и той же линии и одинаковом рас&стоянии, то ab = las, откуда
хas =las, следовательно, х = 1 и тем самым
т.е. сумма двух точек есть их середина с коэффициентом 2.
Пусть теперь г - некоторая точка, тогда, если требуется, что&бы отношение умножения к сложению было всегда справедливо, то должно быть
Отсюда тотчас же следует, что сумма га и rb есть диагональ rd па&раллелограмма arbd, и что, если га и rb имеют одинаковое напра&вление, то сумма так же велика, как составленные вместе эти два отрезка, следовательно, сумма оказалась бы той же самой, если сложить отрезки как числовые величины. Существенно, что если
a,b,c- точки, лежащие на одной и той же прямой линии, то все&гда ab + be = ас. Отсюда следует также, что a ab, где а - некото&рое число, можно истолковать как линейную величину, которая имеет то же положение, что и ab, и больше, чем ab, в а раз, и что отрезок ab представляет собой в точности значение меры комби&нации ab, в то время как линия ab - бесконечное положение этой комбинации.
Теперь мы можем легко отыскать сумму аа + р/?, где а и Р - числа, а а и b - точки, если сумма а + р отлична от нуля. А имен&но пусть
aa + $b = xsy тогда для каждой точки г: r(aa + pb) = xrsy
т.е.
ara + $rb = xrs (10)
и, стало быть, rs есть нуль, если г и s совпадают.
Тогда имеем
asa + $sb = 0, (И)
т.е. s - центр тяжести отрезка, соединяющего точки акЬ, если к ним приложены веса, пропорциональные числам а и р. Далее, ес&ли г и а в равенстве (10) совпадают, т.е. га становится равным ну&лю, то
Рab = хas,
если же в (10) г равно Ъ, т.е. rb становится равным нулю, то aba = xbs.
Итак, сумма двух точенных величин, коэффициенты которых отличны от нуля, является центром тяжести с коэффициен&том, равным сумме коэффициентов точечных величин.
Каким образом эта связь точек или точечных величин, на&званная здесь сложением (можно показать, как это название связано с существом дела), каким образом из нее выводится соот&ветствующее вычитание, как разность двух точек оказывается отрезком с постоянным направлением и длиной[128], каким образом из сложения происходит вычитание таких отрезков, - все это можно здесь не рассматривать, поскольку можно предполагать известным из сочинений и исследований Мёбиуса и Г. Грассма&на. Теперь ясно, каким образом можно продолжить пройденный путь, для того чтобы получить подобные методы и законы. Все же ниже я выведу эти законы, по крайней мере, для точек и их кратных.
Именно по этой причине я не могу здесь останавливаться на том, чтобы показать, каким образом связь, обозначенная здесь как комбинация, может быть охвачена единым понятием с ал&гебраическим умножением. При этом для первого я резервирую название внешнее, или комбинаторное, умножение. Я не пока&зываю, как отсюда развертывается операция умножения отрез&ков (как линий фиксированной длины и направления) и умно&жения точечных величин на отрезки, как можно комбинаторно перемножать между собой линейные величины и как отсюда снова вытекают соответствующие законы для умножения пло&ских областей между собой и с отрезками. Относительно всего этого я должен отослать читателя к «Учению о протяженности» Грассмана.
Поэтому я перехожу, применяя коллинеацию, к разверты&ванию действительно новых методов вычислений, причем, предполагаю известными результаты, полученные в указан&ном сочинении.
Еще по теме [§ 4. СЛОЖЕНИЕ ТОЧЕЧНЫХ И ЛИНЕЙНЫХ ВЕЛИЧИН]
:
- Наука об экстенсивных величинах, или Учение о линейных
протяженностях. Введение
- 12. Понятие случайной величины и ее описание. Дискретная случайная величина и ее закон (ряд) распределения. Независимые случайные величины. Примеры.
- 25. Точечный и интервальный прогнозы для модели парной регрессии
- Взрывные волны от точечного источника
- 27. Точечные тоны
- 5.Бесконечно малые величины (определение). Свойства бесконечно малых (одно из них доказать). Бесконечно большие величины, их связь с бесконечно малыми.
- Протяженность/точечность действия
- 26. Ковариация и коэффициент корреляции случайных величин. Связь между некоррелированностью и независимостью случайных величин.
- § 8. Сложение и вычитание однородных форм
- 13. Математические операции над дискретными случайными величинами и примеры Построения законов распределения для kХ, Х2 , Х+Y, XY по заданным распределениям независимых случайных величин Х и Y.
- § 2. Сложение
- Поза 16. Намастеасана (сложение ладоней)
- § 4. Разграничение случаев применения принципов поглощения и сложения наказаний
- § 2. Сложение поступательных движений твердого тела