I.12:超曲線(雙曲線的一支)的基本研究

設:有一頂點為A的圓錐,圓BC為其底面圓,過其軸的平面截得軸三角形ABC(I.3證明),同時有另一個平面,該平面與底面交線為BC,且BC⊥DE,與圓錐面的交線為截線DFE,F(xiàn)為截線的頂點,G為DE與BC交點,連接FG易得FG為此圓錐截線的直徑(I.7 and 定義4證明)。 此時,二面角F-DE-B的平面角>∠ACB,所以延長FG與AC,最終會于圓錐上方相交于H點,再過點A作AK∥FG,且AK交BC于K,最后過F點作FL⊥FG且使得AK2/BK·KC=FH/FL成立 又過點N作直線RNS∥BC,作直線NO∥FL,連接HL并延長至與NO交于X,最后過L和X作LO與XP,使得LO與XP∥FG 首先與I.11的初步證明步驟同理,易得RMS三點在以RS為直徑的圓上,且因為RS⊥MN,所以容易推出MN2=RN·NS 已知FH/FL=AK2/BK·KC=AK/BK comp. AK/KC,且因為易得△AKC∽△HNS 所以AK/KC=HN/NS 同理因為易得△AKB∽△FNR 所以AK/KB=FN/NR 將得到的關系代入已知,于是 FH/FL=FN/NR comp. HN/NS=FN·HN/NR·NS 又因為易證△HLF∽△HXN 所以HF/FL=HN/XN,且容易得到HN·FN/XN·FN=HN/XN,將這一關系代入FH/FL=FN/NR comp. HN/NS=FN·HN/NR·NS 最終得到HN·FN/XN·FN=HN·FN/NR·SN 化簡得XN·FN=NR·SN 又因為已在圓RMS內(nèi)證出MN2=NR·SN 等量代換得MN2=XN·FN 對于最后這個式子,不難發(fā)現(xiàn)MN就是縱線,F(xiàn)N就是橫線,而XN則是通過f(p)得到(p=FL),且易知XN-FL=XO=t(t>0),又根據(jù)相似(△LOX∽△HLF),可以得到t/p=x/HF,這里的HF被稱為橫截邊,令HF=2a,得到t=px/2a 代入后得到y(tǒng)2=(p+px/2a)x 最終我們就可以將它寫成y2=px+px2/2a 由于對于最后的結果,我們得到的等式中乘以橫線的XN>p=FL,也就是說最后得到的因子比豎直邊大,畫出來比豎直邊長,阿波羅尼斯便將這樣的圓錐截線命名為超曲線。 下面附圖是書中對于超曲線命名緣由的解釋,與我的解釋類似。