引理 XXI
如果两条活动且无限的直线BM,CM经由作为极的给定的点B,C引出,由它们的交点M画出位置给定的第三条直线MN;引另外两条无限的直线BD,CD,它们与先引的两条直线在所给定的点B,C构成给定的角MBD和MCD:我说这两条直线BD,CD由它们的交点D画出经过点B,C的圆锥截线。且反之亦然,如果直线BD和CD的交点D画出一条经过给定的点B,C,A的圆锥截线,则角DBM总等于给定的角ABC,角DCM总等于给定的角ACB;点M位于位置给定的直线上。
因为在直线MN上设点N被给定,且当动点M落在不动的N时,动点D落在不动的P。连结CN,BN,CP,BP,且由点P作直线PT,PR交BD,CD于T和R,并使得角BPT等于给定的角BNM,且角CPR等于给定的角CNM。然而(由假设)角MBD,NBP相等,正如角MCD,NCP;去掉公共的[角]NBD和NCD,剩下的[角]NBM和PBT,NCM与PCR相等,且因此三角形NBM,PBT相似,正如三角形NCM,PCR。故PT比NM如同PB比NB,且PR比NM如同PC比NC。但是点B,C,N,P是不动的。所以PT和PR比NM有给定的比;因此[PT和PR]相互之比为给定的比;于是(由引理XX)点D,在那里动直线BT和CR的持续相交,在经过点B,C,P的圆锥截线上。此即所证。
且反之,如果动点D落在经过给定的点B,C,A的圆锥截线上,且角DBM总等于给定的角ABC,角DCM总等于给定的角ACB,又当点D相继落在截线上任意两个不动的点p,P时,动点M相继落在两个不动的点n,N:过同样的n,N引直线nN,这是那个动点M的持续不断的轨迹。因为,如果可能,假使点M位于某一曲线上。所以当点M持续位于曲线上时,点D位于经过五点B,C,A,p,P的圆锥截线上。但是,由已证明的,当点M持续在直线上时,点D也位于经过同样五点B,C,A,p,P的圆锥截线上。所以两条圆锥截线经过相同的五点,与引理XX的系理3相悖。因而点M位于曲线上是荒谬的。此即所证。