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  • 1 # 使用者1522152766378

    對於“平行”這個概念的直觀定義,除了題主所說的“距離處處相等”和“不相交”以外,還可以是“一個圖形由另一個圖形平移得來”。對於二維平面上的兩條直線,以及三維空間中的兩個平面,這三個定義是等價的(忽略“重合”的特殊情況),所以也就看不出來哪個更本質。不過我們可以想一下“平行”這個詞用於形容其它圖形的情況。比如,三維空間中的兩條直線,“不相交”並不一定就平行,於是我們發現,“不相交”這個條件太鬆了。在生活中,我們有時候也會說兩條曲線“平行”。在給出嚴格定義之前,我們先來看下面兩組圖形:左邊的紅、綠兩條曲線,是兩段同心但半徑不相等的90度圓弧;右邊的紅、綠兩條曲線,是兩段半徑相等但不同心的90度圓弧,一者可以由另一者“平移”得來。一般人的直覺會覺得,左邊的兩段圓弧是“平行”的,而右邊的兩段圓弧不“平行”,因為紅色圓弧的上端離綠色圓弧太近了。這說明,“距離處處相等”,才是人們心目中最樸素、最本質的“平行”的概念。當然,“距離處處相等”這個定義,是需要嚴格化的。數學上可以這麼定義“平行曲線”:從已知曲線上各點出發,沿曲線上該點處某一側的法向量移動定長,移動後的點組成的曲線稱為已知曲線的平行曲線。詳見Parallel Curves -- from Wolfram MathWorld。下面是一些例圖,黑色曲線是紅色曲線的平行曲線。可以看到,大多數的平行曲線是符合直覺的,但也有一些平行曲線出現了謎之尖角。

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