Угол параллельности

У́гол паралле́льности в геометрии Лобачевского — угол между перпендикуляром к данной прямой и асимптотически параллельной прямой, проведённой из точки, не лежащей на данной прямой.

Угол параллельности θ, прямые ${\displaystyle {\mathcal {x}}}$ и ${\displaystyle {\mathcal {y}}}$ асимптотически параллельны к прямой ${\displaystyle \ell }$.

В евклидовой геометрии угол параллельности всегда прямой.

В геометрии Лобачевского, угол параллельности всегда острый. На плоскости Лобачевского с кривизной −1 угол параллельности для точки на расстоянии ${\displaystyle a}$ от прямой обычно обозначается ${\displaystyle \Pi (a)}$.

Свойства и соотношения

• ${\displaystyle \Pi (a)}$ является острым углом при катете, равном ${\displaystyle a}$, в прямоугольном гиперболическом треугольнике, который имеет две асимптотические параллельные стороны.
• ${\displaystyle \operatorname {\Pi } (x)=\int \limits _{x}^{\infty }{\frac {\mathrm {d} t}{\operatorname {ch} \,t}}.}$
• ${\displaystyle \lim _{a\to 0}\Pi (a)={\tfrac {1}{2}}\cdot \pi \quad {\text{ и }}\quad \lim _{a\to \infty }\Pi (a)=0.}$

• ${\displaystyle \sin \Pi (a)=\operatorname {sech} a={\frac {1}{\operatorname {ch} a}}={\frac {2}{e^{a}+e^{-a}}}\ ,}$

• ${\displaystyle \cos \Pi (a)=\operatorname {th} a={\frac {e^{a}-e^{-a}}{e^{a}+e^{-a}}}\ ,}$

• ${\displaystyle \operatorname {\rm {tg}} \Pi (a)=\operatorname {csch} a={\frac {1}{\operatorname {sh} a}}={\frac {2}{e^{a}-e^{-a}}}}$

• ${\displaystyle \operatorname {\rm {tg}} \left({\tfrac {1}{2}}\cdot \Pi (a)\right)=e^{-a},}$

• ${\displaystyle \Pi (a)={\tfrac {1}{2}}\cdot \pi -\operatorname {gd} (a),}$

где sh, ch, th, sech и csch — гиперболические функции, а gd — функция Гудермана.

История

Угол параллельности рассматривался Лобачевским^[1]. В частности, он вывел соотношение

${\displaystyle \operatorname {\rm {ctg}} \left({\tfrac {1}{2}}\cdot \Pi (a)\right)=e^{a}.}$