Triangles on a ball
यह पृष्ठ अभी हिन्दी में अनूदित नहीं है, इसलिए इसे English में दिखाया जा रहा है।
अनुवाद में मदद करें →प्रश्न
On flat paper the angles of every triangle add up to 180°, and a² + b² = c² in every right triangle. Draw a triangle on a ball instead. Is either rule still true?
आगे पढ़ने से पहले प्रयोग करके देखें। खोजबीन का कोई गलत तरीका नहीं है।
प्रयोग
वक्र पृष्ठों पर त्रिभुज
शीर्षों को खींचिए। सपाट तल पर कोणों का योग 180° होता है; गोले पर इससे अधिक, और अतिपरवलयिक तल पर कम।
शीर्ष को हिलाने के लिए उसे खींचिए; गोले को घुमाने के लिए कहीं और खींचिए। भुजाएँ वृहत् वृत्तों के चाप हैं — गोले पर सबसे छोटे रास्ते।
- ∠A80.6°
- ∠B66.6°
- ∠C64.7°
∠A + ∠B + ∠C = 212.0°
- कोण-आधिक्य (योग − 180°)
- 32.0° = 0.558 rad
- क्षेत्रफल, संख्यात्मक रूप से मापा गया
- 0.558 R²
- पूरे गोले में हिस्सा (क्षेत्रफल ÷ 4πR²)
- 4.44 %
∠A + ∠B + ∠C − π = क्षेत्रफल / R²त्रिज्या R वाले गोले पर, रेडियन में आधिक्य क्षेत्रफल को R² से भाग देने के बराबर होता है। क्षेत्रफल अलग से, संख्यात्मक समाकलन द्वारा, निकाला जाता है — इसलिए मेल एक जाँच है, मान्यता नहीं।
∠A + ∠B + ∠C − π = K · क्षेत्रफल
| सपाट तल | K = 0 | ∠A+∠B+∠C = 180° |
|---|---|---|
| गोला | K = 1/R² | ∠A+∠B+∠C > 180° |
| अतिपरवलयिक तल | K = −1 | ∠A+∠B+∠C < 180° |
यह गाउस–बोने प्रमेय की पहली झलक है: जिस त्रिभुज की भुजाएँ जियोडेसिक (सबसे छोटे रास्ते) हों, उसके कोणों का योग घटा π उसके अंदर की कुल वक्रता के बराबर होता है। यहाँ वक्रता K हर जगह एक-सी है; दूसरे पृष्ठों पर K को क्षेत्रफल पर जोड़ा (समाकलित किया) जाता है।
संकेत, यदि आप चाहें
क्या हो रहा है
क्या हो रहा है
On a sphere the "straight lines" are great circles — circles whose centre is the centre of the sphere, like the equator. The walk in the first hint makes a triangle with three right angles: its angles add up to .
Albert Girard found the rule in 1629. On a sphere of radius , a triangle with angles (in radians) has
Our triangle covers one eighth of the sphere, so its area is , and the excess is — exactly the extra .
Pythagoras fails too. All three sides of that triangle are quarter-circles of the same length , so . The spherical version of the theorem is
and for small triangles it is very close to — which is why flat geometry works so well for drawing a field or a town, even though the Earth is round.
The difference between the angle sum and measures how curved a surface is. On a saddle-shaped surface — the hyperbolic plane — triangles have angle sums less than . Gauss, Bolyai, Lobachevsky and Riemann turned these observations into non-Euclidean geometry, and Einstein used curved geometry to describe gravity.
यह कहाँ ले जाता है
- स्नातक (प्रारंभिक) · पाठ उपलब्धNon-Euclidean geometry: spherical and hyperbolicWhat happens when the parallel postulate fails: geometry on the sphere, the Poincaré disc and half-plane models of the hyperbolic plane, angle sums and area, curvature as the measure of the difference, and the independence of the parallel postulate.
- स्नातक (उन्नत) · पाठ उपलब्धDifferential geometry of curves and surfacesCurvature and torsion of space curves, the first and second fundamental forms of surfaces, Gaussian and mean curvature, Gauss's Theorema Egregium, geodesics and the Gauss–Bonnet theorem.
- स्नातकोत्तर प्रथम वर्ष · पाठ उपलब्धRiemannian geometryCurved spaces studied from the inside: Riemannian metrics, the Levi-Civita connection, geodesics and the exponential map, curvature tensors, Jacobi fields, the global Gauss–Bonnet theorem, Hopf–Rinow, and comparison theorems such as Bonnet–Myers.