数学吧 关注:882,741贴子:8,720,215
  • 8回复贴,共1

球面上的点和球面上一条大圆的点,能否建立一一对应关系

只看楼主收藏回复

先说两个已知的结论:(1)有理数可以和它的真子集整数建立一一对应关系,这就是实变函数中说的有理数是可数的。而无理数不可数。(2)康托尔给出了一种将整个平面上的点,与一条直线上的点一一对应的方法。这个方法非常好理解,就是将平面直角坐标系中横坐标和纵坐标都看成小数,然后把这两个小数合成一个小数(小数点右边奇数位依次放横坐标的小数部分,偶数位依次放纵坐标的小数部分。小数点左边同理)。这样就建立了二维平面和一维直线的对应关系。
以上两个结论都是建立在既是无限又没有边界的图形上的。那么对于一个球面的点和球面上的一条大圆的点能否建立这种一一对应关系呢?


IP属地:河北来自Android客户端1楼2023-02-11 07:11回复
    最近看了几集三体,想着降维打击这个名词,突然想到了康托尔的这个结论,貌似从数学上来说,二维,三维,四维似乎都是一样的。
    自己也懒得推证,看看大家有没有兴趣


    IP属地:河北来自Android客户端2楼2023-02-11 07:17
    回复
      等价于将r固定的球坐标与r固定的极坐标建立一一对应关系
      因此也等价于在直线和二维平面之间
      一种可行的方案是:
      对直线上的任意点,将其奇/偶数位分开组成两个新数,对应二维坐标


      IP属地:江苏来自iPhone客户端3楼2023-02-11 08:05
      收起回复
        当然可以,因为闭区间[a, b]和开区间(a, b)可以建立一一对应关系,方法是:首先将a, b放在一个数列最前,然后将(a, b)区间所有剩余的有理数排成一列,得到数列q1, q2, ...
        (注意以上并没有假定a, b是有理数还是无理数,有理还是无理都可以)
        然后,建立一个映射f:除有理数和a, b之外的数x,令f(x)=x;而对a, b和全体有理数,令f(a)=q1, f(b)=q2, f(q1)=q3, f(q2)=q4, ...
        这样就构造了[a, b]到(a, b)的双射。


        IP属地:广东来自Android客户端4楼2023-02-11 09:41
        回复
          然后(a, b)和R通过正切即可建立一一对应关系。比如(-π, π)和R,令f(x)=tan x即可;其他开区间只需要平移、伸缩一下


          IP属地:广东来自Android客户端5楼2023-02-11 09:42
          收起回复