Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 29. 05. 2026 10:09

surovec
Příspěvky: 1172
Reputace:   25 
 

Vzájemná poloha rovin ve 4D

Jaké jsou možné vzájemné polohy dvou rovin ve 4D? Včetně postupu výpočtu a zdůvodnění, proč je to tak, ideálně pomocí středoškolské matematiky + maximálně hodnost a determinant matice (na gymnáziích se dělá v seminářích).
Jen taková úloha na zamyšlení, když je tu tak mrtvo - kvůli AI, která zrovna tuto úlohu řeší špatně.

Offline

 

#2 29. 05. 2026 17:45

Richard Tuček
Místo: Liberec
Příspěvky: 1272
Reputace:   20 
Web
 

Re: Vzájemná poloha rovin ve 4D

↑ surovec:
Myslím, že ve 4 rozměrném prostoru mohou být roviny také mimoběžné.
Představit si to ovšem neumím.

Offline

 

#3 29. 05. 2026 20:03

check_drummer
Příspěvky: 5559
Reputace:   106 
 

Re: Vzájemná poloha rovin ve 4D

↑ surovec:
Myslím že je záslužné dávat sem úlohy, se kterými má Ai problémy. Jednak ukázat meze AI a jednak ukázat, že člověk bude doufejme vždy o krok napřed.... A pak také to, že takové úlohy jsou zpravidla zajímavé...

Je ale otázka jak to uchopit - jaké různé typy rovin uvažovat - třeba ta mimoběžnost - chtělo by se říct, že pokud to budeme brát tak, že jako jeden typ budeme považopvat to, že dvě roviny jsou dijunktní, tak rovnoběžnost a mimoběžnost jsou stejný typ ... tedy co vše chcme rozlišovat? Tvar průniku rovin? nebo i stejný / různý směr normálového vektoru těch rovin? Nebo ještě nějaké další členění?


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#4 30. 05. 2026 07:39 — Editoval surovec (30. 05. 2026 07:55)

surovec
Příspěvky: 1172
Reputace:   25 
 

Re: Vzájemná poloha rovin ve 4D

↑ check_drummer:
Jde mi o klasifikaci kvalitativně rozdílných poloh. U přímek ve 3D jsou bez průniku rovnoběžky i mimoběžky, ale přesto jde o rozdílné situace, které je třeba rozlišit (v tomto případě lineární závislostí směrových vektorů).
Nechci to víc rozvádět, abych neovlivnil vaše myšlenkové toky. Některé situace jsou zřejmé (i to, jak je identifikovat), jiné už tak jasné nejsou (včetně toho, jak je identifikovat).
Mimochodem, mluvit ve 4D o normálovém vektoru roviny je trochu ošemetné (i těch jednotkových je nekonečně mnoho).

Offline

 

#5 30. 05. 2026 09:47 — Editoval MichalAld (30. 05. 2026 10:00)

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5360
Reputace:   130 
 

Re: Vzájemná poloha rovin ve 4D

Představit si 4d prostor je těžké (no, spíš nemožné) ale můžeme si představit 3d+t časoprostor. A když tu tedy bude jedna z těch rovin dneska a druhá zítra, těžko budou mít nějaký průsečík.
I když - kdybychom to vzali do důsledku, museli bychom na to koukat “relativistickým pohledem” , protože to co jsem popsal jsou jen roviny v prostoru kolmém na časovou osu. Ale ony mohou být i roviny jež jsou k ose času nakloněné.

Offline

 

#6 30. 05. 2026 10:11

check_drummer
Příspěvky: 5559
Reputace:   106 
 

Re: Vzájemná poloha rovin ve 4D

↑ MichalAld:
Asi je lepší se na to dívat bez nějaké intervpretace, jako množiny čtveřic s jistými vlastnostmi.... Tak potom můžeš zkoumat i vyšší dimenze.


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#7 30. 05. 2026 10:13 — Editoval check_drummer (30. 05. 2026 10:22)

check_drummer
Příspěvky: 5559
Reputace:   106 
 

Re: Vzájemná poloha rovin ve 4D

Zkusím takto:


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#8 30. 05. 2026 10:47

surovec
Příspěvky: 1172
Reputace:   25 
 

Re: Vzájemná poloha rovin ve 4D

↑ check_drummer:
To jsem si zpočátku myslel taky.
1) Totožné - mají nekonečně mnoho společných bodů, matice rovnic má hodnost 2.
2) Různoběžné, průnikem je přímka - mají nekonečně mnoho společných bodů, matice rovnic má hodnost 3.
3) Nerovnoběžné, průnikem je jeden bod - jeden společný bod.
4) Rovnoběžné neidentické - průnik je prázdná množina, matice má hodnost < 4 (musí být 2?)
5) Nerovnoběžné bez průniku - tato možnost podle mě nemůže nastat, to je vlastně důvod, proč jsem sem tuto úlohu dal, co myslíte?

Offline

 

#9 30. 05. 2026 11:06

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5360
Reputace:   130 
 

Re: Vzájemná poloha rovin ve 4D

"5) Nerovnoběžné bez průniku - tato možnost podle mě nemůže nastat, to je vlastně důvod, proč jsem sem tuto úlohu dal, co myslíte?"
Tohle mi přijde přirozené, spíš si nedokážu představit tu variantu s jedním společným bodem.

Ve 4D můžeme mmch řešit i sofistikovanější varianty, jako třeba vzájemný vztah prostoru a roviny...

Offline

 

#10 30. 05. 2026 11:09

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5360
Reputace:   130 
 

Re: Vzájemná poloha rovin ve 4D

Neexistuje náhodou více variant těch rovnoběžností? Jako že třeba odskočené v jedné dimenzi a nebo ve dvou dimenzích?

Offline

 

#11 30. 05. 2026 11:37

check_drummer
Příspěvky: 5559
Reputace:   106 
 

Re: Vzájemná poloha rovin ve 4D

↑ surovec:
Nerovnoběžné bez průniku: Co třeba roviny tvaru (0,p,q,0) a (1,0,r,s)


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#12 30. 05. 2026 11:40

check_drummer
Příspěvky: 5559
Reputace:   106 
 

Re: Vzájemná poloha rovin ve 4D

↑ MichalAld:
To je nejspíš to co popisuju jako existenci lineárně závisých vektorů v každé z rovin - to by se dalo nazvat "slabá rovnoběžnost". Ale zase u té slabé rovnoběžnosti se klidně roviny můžou protnout v jedné přímce.


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#13 30. 05. 2026 14:11

surovec
Příspěvky: 1172
Reputace:   25 
 

Re: Vzájemná poloha rovin ve 4D

↑ MichalAld:
↑ check_drummer:
Výborné poznámky, přesně o tohle mi šlo, cítil jsem tam nějakou mezeru ve svých úvahách a tohle ji asi vyplní, jen si to ještě ujasním z početního hlediska (hodnost maticea atd.).

Offline

 

#14 30. 05. 2026 19:25

check_drummer
Příspěvky: 5559
Reputace:   106 
 

Re: Vzájemná poloha rovin ve 4D

↑ surovec:
Já uvažoval každou rovinu ve tvaru, kdy dvě složky jsou proměnné a dvě pevné. Nejspíš půjde ukázat, že každou rovinu (resp. dvojici rovin) lze převést na takovýto "kanonický" typ, který je ekvivaletní s původní rovinou. Pak už je zkoumání vztahu rovin vlastně kombinatorická úloha.


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#15 31. 05. 2026 13:29

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5360
Reputace:   130 
 

Re: Vzájemná poloha rovin ve 4D

Mě přišel jako dobrý nápad si s jednou rovinou spojit souřadný systém.
Takže máme rovinu XY (tvořenou souřadnými osami x, y) a pak zbývají další dvě osy u, v.

Takže máme roviny rovnoběžné s XY posunuté ve směru u, nebo ve směru v - obě osy jsou na XY kolmé.
Pak taky roviny rovnoběžné s XY posunuté v obecném směru uv, ale to myslím nepředstavuje nic nového, a dalo by se to vhodným natočením souřadného systému převést na jeden z těch předchozích případů.

Nebo máme zase roviny různoběžné s XY, zase ve směru osy u, nebo osy v, nebo obecném směru uv.

Pak tu máme rovinu UV, tvořenou osami u a v. Ta má asi s rovinu XY společný ten jeden bod, bod [0,0,0,0].
No a pak stejnou úvahou roviny rovnoběžné s UV, ve směru x, a ve směru y a v obecném směru xy - a ty nemají s rovinou XY nejspíš společný vůbec žádný bod.

Pak zase roviny různoběžné s UV, ve směru x, y a xy, ty by mohly mít s rovinou XY společnou nějakou přímku.

Zase - obecná rovina xyuv by měla jít převést rotací souřadného systému na nějakou rovinu typu uvx nebo uvy.

Ale nevím, jestli jsou tyhle úvahy úplně správné. Zatím mě nejvíc překvapují ty roviny, co mají společný jeden bod.

Offline

 

#16 31. 05. 2026 17:01

check_drummer
Příspěvky: 5559
Reputace:   106 
 

Re: Vzájemná poloha rovin ve 4D

↑ MichalAld:
Ty roviny co mají společný jeden bod bys mohl docela dobře interpretovat pomocí časoprostoru: první rovina - zabírá rovinu x.y a "trvá" jen jeden okamžik (v čase t=0). Ta druhá rovina je přímka (osa z) a trvá "nekonečně dlouho" - no a je jasné, že průnik těchto dvou rovin je bod [0,0,0,0].


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#17 31. 05. 2026 17:11

check_drummer
Příspěvky: 5559
Reputace:   106 
 

Re: Vzájemná poloha rovin ve 4D

... a mimoběžné roviny bys mohl interpretovat jako dvě roviny v nějaké obecné poloze (nerovnoběžné], kde každá existovala jen v jednom okamžiku v čase, ale každá v jiném.


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#18 31. 05. 2026 17:58

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5360
Reputace:   130 
 

Re: Vzájemná poloha rovin ve 4D

↑ check_drummer:
Vidíš, to mě nenapadlo.

Ta druhá varianta je jasná (roviny existující každá v jiném čase) je jasná

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson