1.4. Eυκλείδειος σημειακός χώρος - Απόσταση δυο σημείων

 

Ορισμός 13. Κάθε ομοπαραλληλικός σημειακός χώρος  του οποίου ο αντίστοιχος διανυσματικός χώρος  είναι ευκλείδειος, ονομάζεται  - διάστατος ευκλείδειος σημειακός χώρος.

 

Ορισμός 14. Σ’ έναν  - διάστατο ευκλείδειο σημειακό χώρο  ονομάζουμε απόσταση δύο σημείων  τον αριθμό

 

(1.17)               .

 

 Για τυχόντα σημεία  ισχύει

 

(α) . Η ισότητα ισχύει ακριβώς τότε, όταν .

 

(β) .

 

(γ) . Η ισότητα ισχύει ακριβώς τότε, όταν  είναι συνευθειακά και το σημείο  βρίσκεται μεταξύ των .

 

Ορισμός 15. Κάθε μονοδιάστατος ευκλείδειος σημειακός χώρος  ονομάζεται ευκλείδεια ευθεία και κάθε διδιάστατος ευκλείδειος σημειακός χώρος  ευκλείδειο επίπεδο.

Συνήθως συμβολίζουμε την ευθεία με μικρά γράμματα του ελληνικού ή λατινικού αλφαβήτου.   

 

Παρατήρηση 6. Eίναι γνωστό ότι ένας ομοπαραλληλικός σημειακός χώρος είναι δυνατόν να οριστεί, όταν γνωρίζουμε ένα σημείο του και τον αντίστοιχο διανυσματικό του χώρο ή ισοδύναμα, όταν γνωρίζουμε ένα σημείο του και μία βάση του αντίστοιχου διανυσματικού του χώρου.

   Έτσι, για να οριστεί ένα επίπεδο , αρκεί να γνωρίζουμε ένα σημείο  αυτού και μία βάση του αντίστοιχου διανυσματικού του χώρου , δηλαδή δύο γραμμικά ανεξάρτητα διανύσματα  του .

   Όμοια, για να οριστεί μια ευθεία ε, αρκεί να είναι γνωστά ένα σημείο της και ένα μη μηδενικό διάνυσμα του αντίστοιχου διανυσματικού της χώρου .

 

   Στα επόμενα κεφάλαια, αφού ορίσουμε κατάλληλα συστήματα συντεταγμένων, θα μελετήσουμε την ευθεία στο ευκλείδειο επίπεδο  και στο χώρο  και το επίπεδο στο χώρο . Για να διευκολύνουμε τη μελέτη αυτή παραθέτουμε μερικούς πολύ χρήσιμους ορισμούς.

 

Ορισμός 16. Ένα διάνυσμα  ονομάζεται παράλληλο προς ένα επίπεδομια ευθεία), όταν ανήκει στον αντίστοιχο διανυσματικό χώρο του επιπέδου (ή της ευθείας).

Τότε λέμε ότι και το επίπεδο (ή η ευθεία) είναι παράλληλο παράλληλη) προς το διάνυσμα .

 

Ορισμός 17. Δύο επίπεδα  λέμε ότι είναι παράλληλα, όταν οι αντίστοιχοι διανυσματικοί τους χώροι  ταυτίζονται και . Τα επίπεδα  ταυτίζονται, όταν  και .

 

Ορισμός 18. Δύο ευθείες  λέμε ότι είναι παράλληλες, όταν οι αντίστοιχοι διανυσματικοί τους χώροι  ταυτίζονται και . Οι  ταυτίζονται, όταν  και .

 

Ορισμός 19. Μια ευθεία  λέμε ότι είναι παράλληλη προς ένα επίπεδο  ακριβώς  τότε, όταν κάθε διάνυσμα  παράλληλο προς την  ανήκει στον αντίστοιχο διανυσματικό χώρο του  και .

 

Ορισμός 20. Ένα διάνυσμα  ονομάζεται κάθετο σ’ ένα επίπεδομια ευθεία), όταν είναι κάθετο σε κάθε διάνυσμα του αντίστοιχου διανυσματικού χώρου  του επιπέδου (ή  της ευθείας), δηλαδή, όταν είναι κάθετο σε κάθε διάνυσμα  παράλληλο προς το επίπεδο (ή την ευθεία).

Τότε λέμε ότι και το επίπεδο (ή η ευθεία) είναι κάθετο (ή κάθετη) στο διάνυσμα .

 

Ορισμός 21. Ας είναι  δύο επίπεδα κάθετα αντίστοιχα στα διανύσματα  . Λέμε ότι τα επίπεδα  είναι κάθετα, όταν τα διανύσματα  είναι κάθετα, δηλαδή, όταν .

 

Ορισμός 22. Ας είναι  δύο ευθείες παράλληλες αντίστοιχα προς τα διανύσματα , . Λέμε ότι οι ευθείες  είναι κάθετες ή ορθογώνιες, όταν τα διανύσματα  είναι κάθετα, δηλαδή, όταν .

 

Ορισμός 23. Ας είναι  ευθεία παράλληλη προς το διάνυσμα . Λέμε ότι η ευθεία  είναι κάθετη σε ένα επίπεδο , όταν  είναι κάθετο στο .