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'''쌍곡 기하학'''(雙曲幾何學, Hyperbolic Geometry)은 [[기하학]]의 한 분류로, [[타원 기하학]]과 함께 [[비유클리드 기하학]] 중에서는 제일 잘 알려진 기하학이다. 일반인들에게 쌍곡 기하학을 설명할 때 흔히 "오목한 면에서 정의되는 기하학"라고들 하는데, 그다지 정확한 설명은 아니다. 타원 기하학(Elliptic Geometry)가 타원체(Ellipsoid) 위에서 정의되는 기하학이듯이, 쌍곡 기하학(Hyperbolic Geometry)는 쌍곡면(Hyperboloid)<ref>[http://www.georgehart.com/skewers/hyperboloid-surface.jpg 이런거]</ref> 위에서 정의되는 기하학이다. 수식으로는 <math>\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}-\frac{z^2}{c^2}=\pm1</math>의 형태다. | '''쌍곡 기하학'''(雙曲幾何學, Hyperbolic Geometry)은 [[기하학]]의 한 분류로, [[타원 기하학]]과 함께 [[비유클리드 기하학]] 중에서는 제일 잘 알려진 기하학이다. 일반인들에게 쌍곡 기하학을 설명할 때 흔히 "오목한 면에서 정의되는 기하학"라고들 하는데, 그다지 정확한 설명은 아니다. 타원 기하학(Elliptic Geometry)가 타원체(Ellipsoid) 위에서 정의되는 기하학이듯이, 쌍곡 기하학(Hyperbolic Geometry)는 쌍곡면(Hyperboloid)<ref>[http://www.georgehart.com/skewers/hyperboloid-surface.jpg 이런거]</ref> 위에서 정의되는 기하학이다. 수식으로는 <math>\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}-\frac{z^2}{c^2}=\pm1</math>의 형태다. | ||
[[타원 기하학]]이 [[유클리드 기하학]]의 지식만 있어도 이해할 수 있는 것과 달리, 쌍곡 기하학은 유클리드 기하학은 물론, [[절대 기하학]], [[사영 기하학]], 복소평면, [[군 ( | [[타원 기하학]]이 [[유클리드 기하학]]의 지식만 있어도 이해할 수 있는 것과 달리, 쌍곡 기하학은 유클리드 기하학은 물론, [[절대 기하학]], [[사영 기하학]], 복소평면, [[군 (대수학)|군]], [[선형대수학]], [[미적분학]] 등등의 지식이 '''필수'''다. 다행히도 심도있는 레벨로 알고 있을 필요는 없고, 주요 개념만 알고 있으면 된다. | ||
== 모델 == | == 모델 == | ||
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LFT가 [[등거리사상]]이 아님을 쉽게 알 수 있다. 하지만, LFT는 '''비조화비(Cross Ratio)'''라는 것을 보존한다. 한 직선 위의 서로 다른 네 점 <math>p,\,q,\,r,\,s</math>의 비조화비는 다음과 같이 정의한다. | LFT가 [[등거리사상]]이 아님을 쉽게 알 수 있다. 하지만, LFT는 '''비조화비(Cross Ratio)'''라는 것을 보존한다. 한 직선 위의 서로 다른 네 점 <math>p,\,q,\,r,\,s</math>의 비조화비는 다음과 같이 정의한다. | ||
:<math>\left[p,q;r,s\right]=\frac{\left(r-p\right)/\left(s-p\right)}{\left(r-q\right)/\left(s-q\right)}=\frac{\left(r-p\right)\left(s-q\right)}{\left(r-q\right)\left(s-p\right)}</math | :<math>\left[p,q;r,s\right]=\frac{\left(r-p\right)/\left(s-p\right)}{\left(r-q\right)/\left(s-q\right)}=\frac{\left(r-p\right)\left(s-q\right)}{\left(r-q\right)\left(s-p\right)}</math> | ||
LFT의 생성함수가 비조화비를 보존한다는 것을 보이면 모든 LFT가 비조화비를 보존한다는 것을 보일 수 있다. 증명은 <math>\left[f\left(p\right),f\left(q\right);f\left(r\right),f\left(s\right)\right]=\left[p,q;r,s\right]</math>임을 보이면 되는데, 쉬우므로 생략. 이제 비조화비와 LFT에 대한 간단한 성질을 알고 가자. | LFT의 생성함수가 비조화비를 보존한다는 것을 보이면 모든 LFT가 비조화비를 보존한다는 것을 보일 수 있다. 증명은 <math>\left[f\left(p\right),f\left(q\right);f\left(r\right),f\left(s\right)\right]=\left[p,q;r,s\right]</math>임을 보이면 되는데, 쉬우므로 생략. 이제 비조화비와 LFT에 대한 간단한 성질을 알고 가자. | ||
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