Двойственности принцип

Двойственности принцип, принцип, формулируемый в некоторых разделах математики и заключающийся в том, что каждому верному утверждению этого раздела отвечает двойственное утверждение, которое может быть получено из первого путём замены входящих в него понятий на другие, т. н. двойственные им понятия.

1) Д. п. формулируется в проективной геометрии на плоскости. При этом двойственными понятиями являются, например, "точка" и "прямая", "точка лежит на прямой" и "прямая проходит через точку". Каждой аксиоме в проективной геометрии на плоскости формулируется двойственное предложение, которое может быть доказано с помощью этих же аксиом (этим обосновывается Д. п. в проективной геометрии на плоскости). Двойственными утверждениями в проективной геометрии на плоскости являются известные теоремы Паскаля и Брианшона. Первая из этих теорем утверждает, что во всяком шестивершиннике, вписанном в линию 2-го порядка, точки пересечения противоположных сторон лежат на одной прямой (рис. 1). Вторая теорема утверждает, что во всяком шестистороннике, описанном около линии 2-го порядка, прямые, соединяющие противоположные вершины, пересекаются в одной точке (рис. 2).

2) Д. п. в абстрактной теории множеств. Пусть дано множество М. Рассмотрим систему всех его подмножеств А, В, С и т.д. Справедливо следующее предложение: если верна теорема о подмножествах множества М, которая формулируется лишь в терминах операций суммы, пересечения и дополнения, то верна также и теорема, получающаяся на данной путём замены операции суммы и пересечения соответственно операциями пересечения и суммы, пустого множества L - всем множеством М, а множества М - пустым множеством L. При этом дополнение суммы заменяется пересечением дополнений, а дополнение пересечения - суммой дополнений.

Пример 1. Верному соотношению (A È В)Ç С = (A Ç С) È (ВÇ С)
двойственно соотношение (также верное) (АÇ B) È C = (A È С) Ç (В È С)
Пример 2. Верному соотношению (AÈB)È(ĀÇ`B) = M
двойственно соотношение (также верное) (ĀÇ `B)Ç(АÈ В) = L ,
где Ā, `B - дополнения множеств А, В во множестве М,А Ç В - сумма множеств А и В, A Ç В- их пересечение.
3) Д. п. имеет место в математической логике (в исчислении высказываний и в исчислении предикатов).
4) О топологических законах двойственности см. Топология.? Лит.: Ефимов Н. В., Высшая геометрия, 4 изд., М., 1961; Александров П. С., Введение в общую теорию множеств и функций, М. - Л., 1948; Гильберт Д. и Аккерман В., Основы теоретической логики, пер. с нем., М., 1947.