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nydus/An Introduction to MathematicsPublic
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円錐曲線が数学者たちの前に最初に現れたのは、次のような形であった。頂点(あるいは尖点)を V とし、円形の底面 STU の上に立つ円錐([図]15参照)を考えてみよう。例えば、円錐形のランプシェードを

電灯は、そのような曲面の例としてよく挙げられる。さて、Vを通り、その曲面上にある「母線」をすべて後方に延長してみよう。その結果得られるのは双円錐であり、PQRは、STUという断面とはVを挟んで反対側にある、もう一つの円形の断面である。円錐の軸CVCは、これらの円の中心をすべて通り、互いに平行である円の平面に対して垂直である。図において、紙面よりも奥にあると想定される曲線部分は点線で、紙面上または手前にある部分は実線で示されている。ここで、この双円錐が軸CVCに対して垂直ではない(あるいは、必ずしも垂直とは限らない)平面によって切断されると仮定する。すると、3つのケースが生じ得る。

(1) 平面は円錐を閉じた

ABAB のような楕円形の曲線は、2つの半円錐のうちの片方に完全に含まれる。この場合、平面はもう一方の半円錐とは全く交わらない。このような曲線を楕円と呼ぶ。これは楕円形の曲線である。円錐のこのような切断面の特殊なケースとして、平面が軸 CVC に対して垂直である場合があり、そのときの切断面(STUPQR など)は円となる。したがって、

円は楕円の特殊なケースである。

(2) その平面は、円錐の「母線」のひとつに沿って接する接平面になぞらえることができる。例えば、

図中の曲線 D1A1D1 は、母線 VS に沿って円錐に接する接平面と平行である。この曲線は依然として半円錐の一方に限定されているが、もはや閉じた楕円曲線ではなく、半円錐の母線を頂点から遠ざかる方向に延長する限り、無限に続く。このような円錐曲線を放物線と呼ぶ。

(3) 平面が両方の半円錐を切断する場合がある。

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