無窮遠線

對於任意圓錐曲線,只需考慮它與無窮遠線的交點,就可以確定該曲線的類別。 x3=0 確定這些圓上無窮遠點的坐標為(l,i,O)、(1,-i,O)或正比於它們的數。

可以證明所有的無窮遠點共線,該線稱為無窮遠線。

推導

麥比烏斯的同胞普呂克也提出了另一種新的坐標系,可謂“三軸坐標系”。普呂克也從一個固定的三角形出發,規定平面上任意點P的坐標,取為從P到該三角形三條邊的帶正、負號加以區別的垂直距離。如圖4,P(x1,x2,x3)。這種坐標也是三個距離數有序之比是唯一確定的,用它寫出來的曲線的方程也是齊次的。這種齊次坐標可以轉換為笛卡兒坐標。如圖5,x=x1/x3,y=x2/x3,當我們把三角形的某一邊推向很遠很遠,以至無窮遠時,另兩邊成直角即可。若X3越小,則X、y就越大,若X3=0,則P成為無窮遠線上的點,而無窮線上的點都可表示成x3=O,所以x3=0為無窮遠線的方程。

套用

對於任意圓錐曲線,只需考慮它與無窮遠線的交點,就可以確定該曲線的類別。沒有交點的為橢圓,一個交點的為拋物線,兩個交點的為雙曲線。
對於圓的方程(r-a)2+(y-b)2=r2,引入普呂克坐標x=x1/x3,y=x2/x3,它將寫成形如(x1一ax3)2+(x2-bx3)2=r2x32
齊次方程。考慮無窮遠線與圓的交點由
(x1一ax3)2+(x2-bx3)2=r2x32 (x1 2+x22=0
x3=0 或 x 3=0
確定這些圓上無窮遠點的坐標為(l,i,O)、(1,-i,O)或正比於它們的數。這樣一來,對於很難說清楚的無窮遠點、無窮遠線、圓上無窮遠點等等,都可以用普呂克坐標給出明確的代數表達式。

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