自然哲学的数学原理(汉译世界学术名著丛书)
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

引理 XIX

求点P,如果由它向数目相同的,位置给定的直线AB,CD,AC,BD以给定的角引四条直线PQ,PR,PS,PT,一条直线对一条直线,所引的二条直线[PQ,PR]之下的矩形PQ×PR比所引的另外两条直线[PS,PT]之下的矩形PS×PT,按照给定的比。

设直线AB,CD,往它们所引的两直线PQ,PR包含矩形中的一个,与其他位置给定的两条直线交于A,B,C,D。从它们之中的A作任意直线AH,你期望在其上找到点P。它截相对的直线BD,CD,即截BD于H且截CD于I,又因图形的所有角被给定,PQ比PA和PA比PS之比被给定,因此PQ比PS之比亦被给定。从给定的比PQ×PR比PS×PT中移去这个比,PR比PT之比被给定,又添加上给定的比PI比PR和PT比PH,PI比PH之比被给定,因此点P亦被给定。此即所求

系理1 因此向无穷多个P点的轨迹上的任意点D可引切线。因为弦PD,当点P和D相遇时,这就是,当所引的AH经过D时,成为切线。在这种情形,正消失的线IP和PH的最终比如上被发现。所以引平行于AD的CF交BD于F,它以最终比截于E,则DE为切线,因为CF和正消失的IH平行,且相似地截于E和P。

系理2 因此,也能确定所有点P的轨迹。经任意点A,B,C,D,设为A,引轨迹的切线AE,又过另外任意一点B引平行于切线的BF交轨迹于F。由引理XIX发现点F。BF平分于G,所作的不定直线AG在直径的位置上,BG和GF为附属于它的纵标线。这个AG交轨迹于H,则AH是直径或者横截径(19)(latus transversum),通径比它如同BGq比AG×GH。若AG不与轨迹相交,直线AH无限延伸,轨迹为抛物线,其对应于直径AG的通径为(BGq)/(AG)。如果它与轨迹交于某处,当点A和H在G的同侧时,轨迹为双曲线;当G在中间时,为椭圆,除非角AGB为直角,并且BGquad.等于矩形AGH,在这种情况下轨迹为圆。

如是关于四线的古老问题,由欧几里得开始,并经过阿波罗尼奥斯继续,不用计算,而用几何作图,在本系理中所显示的,正如古人的要求。