Matematik ; sayılar, felsefe, uzay ve fizik gibi konularla ilgilenir. Matematikçiler ve filozoflar arasında matematiğin kesin kapsamı ve tanımı konusunda görüş ayrılığı vardır.
Topoloji, matematiğin ana dallarından biridir. Yunancada yer, yüzey veya uzay anlamına gelen topos ve bilim anlamına gelen logos sözcüklerinden türetilmiştir. Topoloji biliminin kuruluş aşamalarında yani 19. yüzyılın ortalarında, bu sözcük yerine aynı dalı ifade eden Latince analysis situs ür.
Öklid geometrisi, İskenderiyeli Yunan matematikçi Öklid’e atfedilen matematiksel bir sistemdir ve onun Elemanlar adlı geometri üzerine ders kitabında tarif edilmektedir. Öklid'in yöntemi, sezgisel olarak çekici küçük bir aksiyom seti varsaymaktan ve bu aksiyomlara dayanarak birçok başka önermeyi (teoremleri) çıkarmaktan ibarettir. Öklid'in sonuçlarının çoğu daha önceki matematikçiler tarafından ifade edilmiş olsa da, Öklid, bu önermelerin kapsamlı bir tümdengelimli ve mantıksal sisteme nasıl uyabileceğini gösteren ilk kişi oldu. Elemanlar, ilk aksiyomatik sistem ve resmi ispatın ilk örnekleri olarak ortaokulda (lise) hala öğretilen düzlem geometrisi ile başlar. Üç boyutlu katı geometrisi ile devam ediyor. Elemanlar’ın çoğu, geometrik dilde açıklanan, şimdi cebir ve sayı teorisi olarak adlandırılan şeyin sonuçlarını belirtir.
Öklid (Grekçe: Εὐκλείδης Eukleídēs; MÖ 330 - 275 yılları arasında yaşamış, İskenderiyeli bir matematikçidir. Megaralı Öklid'den ayırmak için bazen İskenderiyeli Öklid olarak anılır, genellikle "geometrinin kurucusu" veya "geometrinin babası" olarak anılan bir Yunan matematikçiydi. Ptolemy I döneminde İskenderiye'de aktifti. Elemanlar, yayınlandığı zamandan 19. yüzyılın sonlarına veya 20. yüzyılın başlarına kadar matematik öğretimi için ana ders kitabı olarak hizmet veren, matematik tarihindeki en etkili çalışmalardan biridir. Elemanlar’da, Öklid, küçük bir aksiyom setinden, şimdi Öklid geometrisi olarak adlandırılan şeyin teoremlerini çıkardı. Öklid ayrıca perspektif, konik kesitler, küresel geometri, sayı teorisi ve matematiksel kesinlik üzerine eserler yazdı.
Konik kesit, eliptik veya dairesel bir çift taraflı koninin, düzlemle kesitinden meydana gelen eğriler. Bunlar, çember, elips, parabol ve hiperboldür.
Koordinat sistemi, geometride herhangi bir düzlemdeki (çokkatlıdaki) bir nokta veya başka bir geometrik elemanın konumunu tam olarak belirlemek için bir veya daha çok sayı ya da koordinat kullanılan bir sistemdir. Koordinatlar basit matematikteki reel sayılardan oluşur. Fakat soyut cebir gibi bazı alanlarda karmaşık sayılar veya elemanlardan oluşabilir. Koordinat sisteminin kullanılması, geometrik problemlerin sayısal problemlere ve tersine dönüştürülmesini sağlar. Bu analitik geometrinin temelidir.
Üç boyutlu uzay (3D); en, boy ve derinlik algılarının hepsinin birden var olduğu ortam. Cisimler; uzunluk, genişlik ve derinliği ile gösterebiliyorsa bu durumda üç boyuttan bahsedilebilir.
Hiperbolik geometri, Öklid geometrisinden bir aksiyomla ayrılır. Öklid'in paralel aksiyomunun tersini doğru olarak kabul eden geometride bir doğrunun dışındaki bir noktadan birden çok (sonsuz) tane paralel doğru geçebilir. Bunun anlamı hiperbolik geometride Öklid geometrisinin aksine herhangi bir açı oluşturmak için ışınların, doğru ve doğru parçalarının kesişmesine gerek yoktur. Bunun yerine düz olmayan tek bir doğrunun varolması yeterlidir. Ayrıca bir üçgenin iç açıları toplamı her zaman iki tane dik açıdan küçüktür.
Sonsuz, eski Yunanca Lemniscate kelimesinden gelmektedir, çoğunlukla matematik ve fizikte herhangi bir sonu olmayan şeyleri ve sayıları tarif etmekte kullanılan soyut bir kavramdır.
Mesafe (uzaklık), iki noktanın birbirlerinden ne kadar ayrı olduklarının sayısal ifadesidir. Metrik ölçüm sisteminde uzaklık birimi metredir ve m sembolü ile gösterilir.
Geometride, iki doğru veya iki düzlem kesiştiklerinde oluşturdukları komşu açılar birbirine eşitse dik olarak kabul edilir.
Paralel veya koşut, uzunluğu boyunca birbirinden eşit uzaklıkta bulunan doğru ya da düzlemlerin birbirlerine göre durumlarını tanımlamakta kullanılan bir sıfat. Parallellik Öklid evreninde mümkündür ve Öklid'in paralel aksiyomunun temelini oluşturur.
Projektif geometride, Desargues teoremi, adını Girard Desargues'den alır, şunu belirtir:
- İki üçgen, ancak ve ancak merkezi olarak perspektif içindeyse eksenel olarak perspektif içindedir.
Klasik diferansiyel geometride, geliştirme öklid uzayı üzerinde başka bir düzgün yüzeyin yuvarlanmasının basit fikrini ifade eder. Örneğin, bir noktada, yüzeyine teğet düzlemin diğer noktalarında tanjant yüzey elde etmek için yüzeyi etrafında haddelenebilir. Birbiri üzerine haddelenen yüzeyleri arasındaki temas teğet iki yüzey üzerindeki noktalar arasındaki bir ilişki sağlar. Bu ilişki örten yüzeyler arasında tanımlanmış ise, o zaman iki yüzeylerin birbiri ya da birbirlerinin gelişmeleri geliştirilebilir olduğu söylenmektedir. Diğer bir deyişle, yerel bir izometri, iki yüzey arasında yazışmaları sağlar. Yüzeylerinden biri bir düzlem ise, özellikle, daha sonra diğer bir geliştirilebilir yüzey olarak adlandırılır: geliştirilebilir, böylece yüzey düzlemine yerel olarak izometrik olan bir bileşendir. Silindir geliştirilebilir, ama küre değil.
Matematikte açık birim disk, P noktasına uzaklığı 1'den küçük noktalar kümesidir.
Geometri, mekansal ilişkilerle ilgilenen bilgi alanı olarak ortaya çıkmıştır. Geometri, modern öncesi matematiğin iki alanından biriydi, diğeri ise sayıların incelenmesi yani aritmetikti.
Geometride, Danimarkalı matematikçi Johannes Hjelmslev'in adını taşıyan Hjelmslev teoremi, bir doğru üzerindeki , , noktaları, aynı çizgideki başka bir doğrunun , , noktalarına izometrik olarak eşlenirse düzlem, daha sonra , , doğru parçalarının orta noktaları da bir doğru üzerindedir.
Matematikte, integral geometri, belirli bir uzayın simetri grubu altındaki geometrik uzay değişmezi üzerindeki ölçü teorisidir. Daha yakın zamanlarda, anlam, bir geometrik uzaydaki fonksiyon uzayından başka bir geometrik uzaydaki fonksiyon uzayına değişmeyen dönüşümlerin bir görünümünü içerecek şekilde genişletildi. Bu tür dönüşümler genellikle Radon dönüşümü ve genellemeleri gibi integral dönüşümlerin biçimini alır.
Geometri, şekil, boyut, şekillerin göreceli konumu ve uzayın özellikleri ile ilgili sorularla ilgilenen bir matematik dalıdır. Geometri, en eski matematiksel bilimlerden biridir.
Matematikte projektif geometri, projektif dönüşümlere göre değişmeyen geometrik özelliklerin incelenmesidir. Bu, temel Öklid geometrisine kıyasla projektif geometrinin farklı bir ortama, projektif uzaya ve seçici bir dizi temel geometrik kavrama sahip olduğu anlamına gelir. Temel sezgiler, projektif uzayın belirli bir boyut için Öklid uzayından daha fazla noktaya sahip olduğu ve fazladan noktaları Öklid noktalarına dönüştüren geometrik dönüşümlere izin verildiği ve bunun tersidir.