PRINCIPIA · DEFINITION
距离 · 长度
两点之间的距离,是用直尺公理把连结它们的线段量出的那个非负实数;两点重合时为 0,否则为正,记作 |AB|。
依赖:尺子公理。属「派生定义」——把「两点间有多远」还原为直尺公理给出的一个实数。
定义
设 、 是平面上两点。尺子公理(直尺公理)为每条直线配了一把「坐标尺」,让直线上每个点对应一个实数——它的坐标。
当 、 落在同一条直线上时,它们坐标之差的绝对值不随选哪把尺而变;这个数就叫 到 的距离,记作 (也写作 ),也就是线段 的长度。
这是把「远近」这件靠肉眼比划的事,钉死成一个可加、可比较的实数。差一丝一毫,都由这个数说了算——这正是整套几何能「算」而不只是「看」的起点。
备注
- 非负、对称、重合才为零。 ; 当且仅当 ;。这三条是距离作为「度量」的最低要求,全部由 尺子公理 直接给出,不必另证。
- 说的是点到点。 本定义只管两个点之间。「点到直线的距离」「两平行线间的距离」是更晚的派生概念——它们得先有「垂线段最短」之类的定理,把「最近」这件事确定下来,才谈得上。
- 三角不等式不是白送的。 (等号当且仅当 在线段 上)看着显然,其实要由定理来保证。定义只负责「一段有多长」,不负责「绕路更远」。