自对偶命题(self-dual propositions )是一种特殊的
对偶命题,即意义一致的两个命题。例如,“三点及其两两连线组成一个三点形”与“三线及其两两交点组成一个三线形”,代表同一事实,就是自对偶命题,“一点在一直线上”与“一直线通过一点”也是自对偶命题。
射影平面与欧氏平面的结构是不同的,例如在欧氏平面上两条直线不一定相交,而在射影平面上,两条直线必交于一点。因此射影平面具有一些特殊的属性,对偶原理就是射影平面的一个重要特性。在射影平面上,关于点与直线的结合性:“一点在一条直线上”与“一条直线通过一点”, 后一句可以看成是把前一句中的“点”改 为“直 线”、“直线”改为“点”、......在....上”改成“.....通过...”所得到的,我们把它们两者叫做互对偶的。下面介绍射影平面上的对偶原则:
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对偶命题:在一个命题中,将对偶元素互换,对偶关系也同时互换而得到的新命题叫做原命题的对偶命题。若一命题与它的对偶命题本质上相同,则把它叫做自对偶命题。
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对偶图形:将一图形中的元素换成它的对偶元素,关系换成对偶关系,而作出的新图形叫做原图形的对偶图形。若一图形与它的对偶图形相同,则把它叫做自对偶图形。
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对偶原理: 在射影几何里,如果一个命题成立,那么它的对偶命题一定成立。
由对偶原理知,互为对偶的两个射影命题,只要一个正确,另一个也是正确的,所以只要证明其中一个就行了。往往一个命题难以理解时,它的对偶命题却容易为直觉所接受。因而,两个对偶的射影命题,只需证明其中容易证明的一个,这样可以达到事半功倍的效果。在欧几里得几何里,“平面上任何两个不同点可以确定一条直线”,而对偶命题“平面上任何两条不同直线交于一点”则不成立。因为两条平行直线没有交点,所以对偶原理在欧几里得几何里不成立。可是也有一些
欧几里得定理常常是正确的。当然,这时必须独立证明。所以在欧几里得几何里,对偶原则可以作为探求定理的工具