* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
568
КОНИЧЕСКИЕ СЕЧЕНИЯ
1.5. Аналитическое определение конических сечений.
В кур
сах аналитической геометрии доказывается, что среди линий, з а писываемых в декартовых прямоугольных (или даже в общих аффин ных) координатах общим уравнением второй степени
Ах + 2Вху + Су + 2Dx +
2
2
2Ey+F=0
(где хотя бы один из коэффициентов А, В, С отличен от нуля) встречаются лишь следующие восемь типов линий: а) эллипс; б) гипербола; в) парабола ( н е в ы р о ж д е н н ы е кривые второго по рядка); г) пара пересекающихся прямых; д) пара параллельных пря мых; е) пара совпавших прямых (одна прямая); ж) одна точка ( в ы р о ж д е н н ы е линии второго порядка); з) «линия», совсем не содержащая точек. Обратно, любая линия каждого из указанных восьми типов ) записывается в декартовых прямоугольных координатах некоторым уравнением второго порядка. Поэтому (вырожденные и невырож денные) конические сечения можно определить также как линии
1
второго
порядка.
Таким образом, мы имеем целый ряд равноправных о п р е д е л е ний конических сечений, каждое из которых можно положить в основу их теории; наряду с этим существуют и многие другие определения этих замечательных линий. Наиболее важными явля ются последнее (аналитическое) и первое (стереометрическое) опре деления. Важность первого определения связана с тем, что оно
показывает проективную эквивалентность любого невырожден ного конического сечения обыкновенной окружности, т. е. оно
дает описание конических сечений как линий, получающихся из окружности центральным проектированием в пространстве (или п р о е к т и в н ы м п р е о б р а з о в а н и е м плоскости ). Однако сте реометрический характер первого определения делает его доволь но неудобным для геометрического анализа свойств конических сечений; что же касается последнего (аналитического) определения, то оно явно относится к аналитической, а не к элементарной гео метрии. Поэтому мы ниже всюду будем понимать под коническим сечением множество таких точек М, что отношение расстояния MF от точки М д о фиксированной точки F (фокуса) к ее рас стоянию МР д о фиксированной прямой / (директрисы) имеет
2
) В курсах аналитической геометрии обычно говорят о д е в я т и (а не о восьми) типах конических сечений, поскольку там различают «мнимый эллипс» и «пару мнимых параллельных прямых» (см. выше рис. 6, в и б), —геометрически эти «линии» одинаковы, поскольку обе не содержат ни одной точки, но аналитически они записываются разными уравнениями. *) Ср. кн. IV ЭЭМ, стр. 117.
х