Berechtigung der nicht-euklidischen Raumformen.
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§ 9-
Hülfdsätze zur Einführung in die Lobatsehewskysche
Geometrie.
Diejenige Geometrie, welche sämtliche Voraussetzungen Eu
klids, also auch das elfte Axiom benutzt, bezeichnen wir als die
euklidische. Indem wir aber alle übrigen Voraussetzungen bei
behalten und nur dies eine Axiom ausschliefsen, soll die zu er
haltende Raumform als die Lobatschewskysche bezeichnet werden.
Zur Einführung in dieselbe möchten wir das treffliche Werk des
Herrn Frischauf; Einleitung in die absolute Geometrie (Leipzig
1876) dringend empfehlen. Es ist aber gut, wenn verschiedene
Methoden angegeben werden können, welche geeignet sind, in
ein noch unbekanntes Gebiet einzuführen, und deshalb erscheint
es angemessen, im folgenden einen andern Weg mitzuteilen. 8 )
Wir setzen dabei alle diejenigen Sätze voraus, für deren
Beweis Euklid sein fünftes Postulat nicht benutzt, speziell die
Propositionen 1—28 (incl.) des ersten Buches. Auch erinnern
wir an den Legendreschen Beweis (§ 5 S. 9) dafür, dafs die
Winkelsurame für ein Dreieck ebenso grofs oder kleiner ist als
zwei Rechte. Demnach ist die Summe der Winkel eines Vierecks
jedenfalls nicht gröfser als vier Rechte.
Der weitern Entwicklung schicken wir noch folgende Sätze
voraus.
a) Errichtet man auf einer Geraden zwei Senkrechte, und
macht dieselben gleich, so sind auch die Winkel gleich, welche
diese Senkrechten mit der Verbindungsgeraden ihrer Endpunkte
einschliefsen; sind aber die Senkrechten ungleich, so ist von den
zwei Winkeln der an der kleineren Seite anliegende der gröfsere.
Umgekehrt, wenn in einem Viereck zwei Seiten auf derselben
dritten senkrecht stehen, so sind diese beiden Seiten gleich oder
ungleich, jenachdem die an der vierten Seite anliegenden Winkel
des Vierecks gleich oder ungleich sind; bei ungleichen Winkeln
ist die an dem kleineren anliegende Seite die gröfsere.
Man bringe, was nach den Annahmen möglich ist, das
Viereck DECB (Fig. 2) in eine solche Lage, dafs E und C, sowie
die Richtung CB und ED ihre Lagen vertauschen. Dann folgen
die beiden ersten Teile des Satzes unmittelbar, während sich die
beiden letzten leicht indirekt ergeben.