Разбиения гиперболической плоскости положительной кривизны правильными орициклическими $n$-трапециями
Л. Н. Ромакина Саратовский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского
Аннотация:
Гиперболическая плоскость
$\widehat{H}$ положительной кривизны реализуется на внешней относительно овальной линии области проективной плоскости
$P_2$, т. е. на идеальной области плоскости Лобачевского. В работах автора построены первые разбиения плоскости
$\widehat{H}$. Среди них есть серии нормальных, но не моноэдральных разбиений и серии моноэдральных разбиений, не являющихся нормальными. В данной работе построены серии первых нормальных моноэдральных разбиений плоскости
$\widehat{H}$.
Одним из топологических отличий плоскости
$\widehat{H}$ от плоскости Лобачевского
$\Lambda^2$ является тот факт, что никакая прямая плоскости
$\widehat{H}$ не разбивает плоскость на части (набор чисел Бетти для плоскости
$\widehat{H}$:
$\beta_0 = 1$,
$\beta_1 = 1$, для плоскости
$\Lambda^2$:
$\beta_0 = 1$,
$\beta_1 = 0$). Вследствие этого основные известные методы построения разбиений плоскости Лобачевского не могут быть применены в разбиениях плоскости
$\widehat{H}$. В качестве исключения можно рассматривать схему разбиения плоскости
$\Lambda^2$, предложенную венгерским математиком К. Берёцким. В данной работе схема Берёцкого адаптирована к плоскости
$\widehat{H}$, с ее помощью построены нормальные моноэдральные разбиения плоскости
$\widehat{H}$ с одной удаленной параболической прямой. Подробно исследованы ячейки построенных разбиений — правильные орициклические
$n$-трапеции. Правильной орициклической
$n$-трапецией называем
$(n+3)$-реберник, два ребра которого — конгруэнтные отрезки параллельных гиперболических прямых, а остальные ребра — конгруэнтные между собой эллиптические отрезки, причем один из них служит внутренней хордой некоторого орицикла
$\omega$, а остальные
$n$ отрезков — внутренними хордами орицикла, концентрического с
$\omega$.
Для исследования ячеек разбиения в работе введена орициклическая система ортогональных криволинейных координат. Получены вспомогательные формулы площадей некоторых фигур на плоскости
$\widehat{H}$. Доказано, что площадь правильной орициклической
$n$-трапеции можно выразить с помощью введенной автором функции
$\widetilde{\alpha}$ угла квазипараллельности на плоскости
$\widehat{H}$, а длина бокового ребра не зависит от длины эллиптических ребер и равна
$\rho \ln n$, где
$\rho$ — радиус кривизны плоскости
$\widehat{H}$.
Библиография: 19 названий.
Ключевые слова:
гиперболическая плоскость $\widehat{H}$ положительной кривизны, правильная орициклическая $n$-трапеция, нормальное моноэдральное разбиение плоскости $\widehat{H}$, схема Берёцкого.
УДК:
514.133+
514.174.5 Поступила в редакцию: 10.06.2015