ラジカル軸

 M 1M 2 を中心とする2つの円
 サンプル点P を持つ根軸
  両円からPまでの接線距離
根軸上のどの点でも接線の長さは等しくなければなりません。P T 1T 2共通の接線上にある場合、 Pは中点です。|PT1||PT2|{\displaystyle |PT_{1}|=|PT_{2}|.}T1T2¯{\displaystyle {\overline {T_{1}T_{2}}}.}

ユークリッド幾何学において、二つの非同心円のとは、二つの円に対するが等しい点の集合である。このため、根軸は二つの円の冪線または冪二等分線とも呼ばれる。詳細は以下の通りである。

中心がそれぞれM 1M 2、半径がそれぞれr 1r 2である2つの円c 1c 2について、点Pのこれらの円に対するべき乗は

Π1P|PM1|2r12Π2P|PM2|2r22{\displaystyle \Pi _{1}(P)=|PM_{1}|^{2}-r_{1}^{2},\qquad \Pi _{2}(P)=|PM_{2}|^{2}-r_{2}^{2}。}

Pが根軸に属する場合、

Π1PΠ2P{\displaystyle \Pi _{1}(P)=\Pi _{2}(P)。}

円が2点を共有する場合、根軸は円の共通割線となります。 点Pが円の外側にある場合、Pは両方の円に対して等しい接線距離を持ちます。 半径が等しい場合、根軸はM 1M 2線分の二等分線となります。 いずれの場合も、根軸はM 1 、M 2 に垂直な直線となります。M1M2¯{\displaystyle {\overline {M_{1}M_{2}}}.}

表記について

ラジカル軸という用語は、フランスの数学者M.シャスルによって斧ラジカルとして使われました。[ 1 ] JVポンスレはchorde idealeという用語を使用しました。[ 2 ] J.プリュッカーはChordaleという用語を導入しました。[ 3 ] J.シュタイナーはラジカル軸を等力線ドイツ語Linie der gleichen Potenzen )と呼び、これがべき乗線Potenzgerade )という用語につながりました。[ 4 ]

プロパティ

幾何学的形状とその位置

点の位置ベクトルをとします。すると、根号直線の定義方程式は次のように表されます。 ×メートル1メートル2{\displaystyle {\vec {x}}、{\vec {m}}_{1}、{\vec {m}}_{2}}PM1M2{\displaystyle P,M_{1},M_{2}}

×メートル12r12×メートル22r222×メートル2メートル1+メートル12メートル22+r22r120{\displaystyle ({\vec {x}}-{\vec {m}}_{1})^{2}-r_{1}^{2}=({\vec {x}}-{\vec {m}}_{2})^{2}-r_{2}^{2}\quad \leftrightarrow \quad 2{\vec {x}}\cdot ({\vec {m}}_{2}-{\vec {m}}_{1})+{\vec {m}}_{1}^{2}-{\vec {m}}_{2}^{2}+r_{2}^{2}-r_{1}^{2}=0}
定義と計算 d1d2{\displaystyle d_{1},d_{2}}

正しい方程式から得られるものは

  • 根軸の点集合は実際には直線であり、円の中心を通る直線に垂直です。

(は根軸に対する法線ベクトルです!) メートル2メートル1{\displaystyle {\vec {m}}_{2}-{\vec {m}}_{1}}

この式を で割ると、ヘッセ行列の正規形が得られる。中心の位置ベクトルを代入すると、中心から根軸までの距離が得られる。 2|メートル2メートル1|{\displaystyle 2|{\vec {m}}_{2}-{\vec {m}}_{1}|}

d1d2+r12r222d d2d2+r22r122d{\displaystyle d_{1}={\frac {d^{2}+{r_{1}}^{2}-{r_{2}}^{2}}{2d}}\ ,\qquad d_{2}={\frac {d^{2}+{r_{2}}^{2}-{r_{1}}^{2}}{2d}}}
と。d|M1M2||メートル2メートル1|{\displaystyle d=|M_{1}M_{2}|=|{\vec {m}}_{2}-{\vec {m}}_{1}|}

(が の間にない場合は負になることがあります。) d{\displaystyle d_{i}}L{\displaystyle L}M1M2{\displaystyle M_{1},M_{2}}

円が2点で交差する場合、根号線は共通点を通ります。円と円が互いに接しているだけの場合、根号線は共通接線となります。

特別なポジション

根軸:バリエーション
  • 交差する 2 つの円の根軸は、それらの共通の割線です。
  • 二つの接する円の根軸はそれらの共通接線です。
  • 交差しない 2 つの円の根軸は、2 つの便利な等角円の共通正割です (下記の「直交円」を参照)。

直交円

接線の接点は直交円(緑)上にある。P{\displaystyle P}
  • 円の外点と2つの接点に対して、方程式は成立し、中心と半径 の円上に存在します。円は2つの円と直交します。したがって、P{\displaystyle P}c{\displaystyle c_{i}}ST{\displaystyle S_{i},T_{i}}|PS|2|PT|2ΠP{\displaystyle |PS_{i}|^{2}=|PT_{i}|^{2}=\Pi _{i}(P)}ST{\displaystyle S_{i},T_{i}}co{\displaystyle c_{o}}P{\displaystyle P}ΠP{\displaystyle {\sqrt {\Pi _{i}(P)}}}co{\displaystyle c_{o}}c{\displaystyle c_{i}}
が根軸の点である場合、4 つの点は円 上にあり、円 は与えられた円直交します。P{\displaystyle P}S1T1S2T2{\displaystyle S_{1},T_{1},S_{2},T_{2}}co{\displaystyle c_{o}}c1c2{\displaystyle c_{1},c_{2}}
  • 根軸は、与えられた円と直交するすべての円の中心で構成されます。

直交円のシステム

前のセクションで説明した、与えられた2つの円と直交する円束の構築方法は、2つの直交する円のシステムの構築に拡張できます。[ 5 ] [ 6 ]

前のセクションと同様に、2つの離れた円をそれぞれ中心と半径とし、を根軸とします。ここで、直線を根軸とするすべての円の中心は、直線上に決定されます。もしがそのような円で、その中心から中心までの距離が で半径がであるとき、前のセクションの結果から、次の式が得られます 。c1c2{\displaystyle c_{1},c_{2}}M1M2r1r2{\displaystyle M_{1},M_{2},r_{1},r_{2}}グラム12{\displaystyle g_{12}}c1{\displaystyle c_{1}}グラム12{\displaystyle g_{12}}M1M2¯{\displaystyle {\overline {M_{1}M_{2}}}}γ2{\displaystyle \gamma_{2}}δ{\displaystyle \delta }M1{\displaystyle M_{1}}ρ2{\displaystyle \rho_{2}}

d1δ2+r12ρ222δ{\displaystyle d_{1}={\frac {\delta^{2}+r_{1}^{2}-\rho_{2}^{2}}{2\delta}},\quad }どこが固定されているか。d1>r1{\displaystyle d_{1}>r_{1}}

この式は次のように書き直すことができます。 δ2δd1{\displaystyle \delta _{2}=\delta -d_{1}}

δ22d12r12+ρ22{\displaystyle \delta_{2}^{2}=d_{1}^{2}-r_{1}^{2}+\rho_{2}^{2}}
直交円のシステム:構築

半径が与えられている場合、この式から新しい中心の(固定された)根軸までの 距離が求められます。図では、新しい円の色は紫色です。緑色の円はすべて根軸上に中心を持ち、円と直交するため、すべての新しい円(紫色の円)とも直交します。根軸(赤い線)を-軸、直線を-軸とすると、2つの円束の式は次のようになります。 ρ2{\displaystyle \rho_{2}}δ2{\displaystyle \delta_{2}}c1c2{\displaystyle c_{1},c_{2}}y{\displaystyle y}M1M2¯{\displaystyle {\overline {M_{1}M_{2}}}}×{\displaystyle x}

紫:   ×δ22+y2δ22+r12d12{\displaystyle \\\(x-\delta_{2})^{2}+y^{2}=\delta_{2}^{2}+r_{1}^{2}-d_{1}^{2}}
緑: ×2+yyグラム2yグラム2+d12r12 {\displaystyle \x^{2}+(y-y_{g})^{2}=y_{g}^{2}+d_{1}^{2}-r_{1}^{2}\ .}

(点は緑色の円の中心です。) 0yグラム{\displaystyle \;(0,y_{g})}

特性:a)任意の2つの緑色の円は、直交円系のである点 で -軸上で交差します。つまり、 -軸は緑色の円の根軸です。b )紫色の円には共通点がありません。しかし、実平面を複素平面の一部と見なすと、任意の2つの紫色の円は、共通の根軸である -軸上で点 で 交差します。 ×{\displaystyle x}P1/2±d12r120{\displaystyle P_{1/2}={\big (}\pm {\sqrt {d_{1}^{2}-r_{1}^{2}}},0{\big )}}×{\displaystyle x}y{\displaystyle y}質問1/20±d12r12{\displaystyle Q_{1/2}={\big (}0,\pm i{\sqrt {d_{1}^{2}-r_{1}^{2}}}{\big )}}

放物線直交系
同軸円:種類

特殊なケース:a)緑の円が原点で - 軸を共通接線として接し、紫色の円も - 軸を共通接線として接している場合 。このような円系は共軸放物線円と呼ばれます(下記参照)。b )中心、つまり に縮小すると、方程式はより単純な形になり、 となります 。 d1r1{\displaystyle d_{1}=r_{1}}×{\displaystyle x}y{\displaystyle y}c1{\displaystyle c_{1}}M1{\displaystyle M_{1}}r10{\displaystyle r_{1}=0}M1P1{\displaystyle M_{1}=P_{1}}

結論:a)任意の実数円の束 {\displaystyle w}

cξ:×ξ2+y2ξ20 :{\displaystyle \;c(\xi ):\;(x-\xi )^{2}+y^{2}-\xi ^{2}-w=0\ :}
には次の性質があります: -軸は の根軸です。y{\displaystyle y}cξ1cξ2{\displaystyle c(\xi _{1}),c(\xi _{2})}
円が点で交差する場合。>0{\displaystyle w>0}cξ1cξ2{\displaystyle c(\xi _{1}),c(\xi _{2})}P1/20±{\displaystyle P_{1/2}=(0,\pm {\sqrt {w}})}
共通点がない場合。<0{\displaystyle w<0}
の場合、それらは で接し、-軸はそれらの共通接線です。w=0{\displaystyle w=0}(0,0){\displaystyle (0,0)}y{\displaystyle y}

b)任意の実数に対して、2本の円の束 w{\displaystyle w}

c1(ξ):(xξ)2+y2ξ2w=0 ,{\displaystyle c_{1}(\xi ):\;(x-\xi )^{2}+y^{2}-\xi ^{2}-w=0\ ,}
c2(η):x2+(yη)2η2+w=0 {\displaystyle c_{2}(\eta ):\;x^{2}+(y-\eta )^{2}-\eta ^{2}+w=0\ }
直交する円の系を形成します。つまり、任意の2つの円は直交して交差します。c1(ξ),c2(η){\displaystyle c_{1}(\xi ),c_{2}(\eta )}

c) b)の方程式から、座標フリー表現が得られます。

与えられた極に対する円の直交系P1,P2{\displaystyle P_{1},P_{2}}
与えられた点、その中点、線分の二等分線に対して、 2つの方程式 P1,P2{\displaystyle P_{1},P_{2}}O{\displaystyle O}g12{\displaystyle g_{12}}
|XM|2=|OM|2|OP1|2 ,{\displaystyle |XM|^{2}=|OM|^{2}-|OP_{1}|^{2}\ ,}
|XN|2=|ON|2+|OP1|2=|NP1|2{\displaystyle |XN|^{2}=|ON|^{2}+|OP_{1}|^{2}=|NP_{1}|^{2}}では との間ではなく 、 との間M{\displaystyle M}P1P2¯{\displaystyle {\overline {P_{1}P_{2}}}}P1,P2{\displaystyle P_{1},P_{2}}N{\displaystyle N}g12{\displaystyle g_{12}}
システムの極が一意に決定される円の直交システムを説明します。P1,P2{\displaystyle P_{1},P_{2}}
システムの軸を規定する必要がある。システムは放物線状である。 P1=P2=O{\displaystyle P_{1}=P_{2}=O}a1,a2{\displaystyle a_{1},a_{2}}
|XM|2=|OM|2 ,|XN|2=|ON|2{\displaystyle |XM|^{2}=|OM|^{2}\ ,\quad |XN|^{2}=|ON|^{2}}ずっと続きます 。​M{\displaystyle M}a1{\displaystyle a_{1}}N{\displaystyle N}a2{\displaystyle a_{2}}

定規とコンパスを使った作図:

円の直交系:定規とコンパスによる作図

直交円の系はその極によって一意に決定されます。 P1,P2{\displaystyle P_{1},P_{2}}

  1. 軸(根軸)は直線と極の線分の二等分線です。P1P2¯{\displaystyle {\overline {P_{1}P_{2}}}}g12{\displaystyle g_{12}}
  2. から までの円(図の緑色)は、 中心が にあります。簡単に描くことができます。点の半径は です。P1,P2{\displaystyle P_{1},P_{2}}g12{\displaystyle g_{12}}N{\displaystyle N}rN=|NP1|{\displaystyle \;r_{N}=|NP_{1}|\;}
  3. 2 本目の鉛筆 (図の青色) で中心を とする円を描くには、ピタゴラスの定理を適用して半径を決定する必要があります(図を参照)。M{\displaystyle M}P1P2¯{\displaystyle {\overline {P_{1}P_{2}}}}rM{\displaystyle r_{M}}rM2=|OM|2|OP1|2{\displaystyle \;r_{M}^{2}=|OM|^{2}-|OP_{1}|^{2}\;}

軸を追加で選択する必要がある 場合、システムは放物線状であり、簡単に描画できます。P1=P2{\displaystyle P_{1}=P_{2}}

同軸円

定義とプロパティ:

2つの円とそのべき乗関数を仮定する。任意のc1,c2{\displaystyle c_{1},c_{2}}Π1,Π2{\displaystyle \Pi _{1},\Pi _{2}}λ1{\displaystyle \lambda \neq 1}

  • Π1(x,y)λΠ2(x,y)=0{\displaystyle \Pi _{1}(x,y)-\lambda \Pi _{2}(x,y)=0}

は円の方程式である(下記参照)。このような円のクラスは、円によって生成される共軸円系と呼ばれる。(この場合、方程式は の根軸を記述する。)[ 7 ] [ 8 ]c(λ){\displaystyle c(\lambda )}c1,c2{\displaystyle c_{1},c_{2}}λ=1{\displaystyle \lambda =1}c1,c2{\displaystyle c_{1},c_{2}}

のべき乗関数は c(λ){\displaystyle c(\lambda )}

 Π(λ,x,y)=Π1(x,y)λΠ2(x,y)1λ{\displaystyle \ \Pi (\lambda ,x,y)={\frac {\Pi _{1}(x,y)-\lambda \Pi _{2}(x,y)}{1-\lambda }}}

のノルム方程式( の係数は)は です。 x2,y2{\displaystyle x^{2},y^{2}}1{\displaystyle 1}c(λ){\displaystyle c(\lambda )} Π(λ,x,y)=0{\displaystyle \ \Pi (\lambda ,x,y)=0}

簡単な計算で次のようになります。

  • c(λ),c(μ), λμ ,{\displaystyle c(\lambda ),c(\mu ),\ \lambda \neq \mu \ ,}と同じ根軸を持ち、c1{\displaystyle c_{1}}c2.{\displaystyle c_{2}.}

を無限遠まで移動させることで、と が共軸円のシステムのメンバーであることがわかります。 λ{\displaystyle \lambda }c1{\displaystyle c_{1}}c2{\displaystyle c_{2}}c1=c(0),c2=c(){\displaystyle c_{1}=c(0),\;c_{2}=c(\infty )}

(E):が2 点 で交差する場合、 は任意の円 の点となり、直線 はそれらの共通根軸となります。このような系は楕円系と呼ばれます。(P):と がで接する場合、系の任意の円は点と の両方に で接します。共通接線がそれらの共通根軸となります。このような系は放物系と呼ばれます。(H):と に共通点がない場合、系の任意の円のペアについても同様です。任意の円のペアの根軸は、および の根軸です。この系は双曲系と呼ばれます。 c1,c2{\displaystyle c_{1},c_{2}}P1,P2{\displaystyle P_{1},P_{2}}P1,P2{\displaystyle P_{1},P_{2}}c(λ){\displaystyle c(\lambda )}P1P2¯{\displaystyle {\overline {P_{1}P_{2}}}}c1{\displaystyle c_{1}}c2{\displaystyle c_{2}}P{\displaystyle P}c1{\displaystyle c_{1}}c2{\displaystyle c_{2}}P{\displaystyle P}c1{\displaystyle c_{1}}c2{\displaystyle c_{2}}c1{\displaystyle c_{1}}c2{\displaystyle c_{2}}

詳細:

次のような座標を導入する

c1:(xd1)2+y2=r12{\displaystyle c_{1}:(x-d_{1})^{2}+y^{2}=r_{1}^{2}}
c2:(xd2)2+y2=d22+r12d12{\displaystyle c_{2}:(x-d_{2})^{2}+y^{2}=d_{2}^{2}+r_{1}^{2}-d_{1}^{2}}

その場合、-軸はそれらの根軸になります (上記参照)。 y{\displaystyle y}

べき乗関数を計算すると、ノルム円方程式が得られます。 Π(λ,x,y){\displaystyle \Pi (\lambda ,x,y)}

c(λ): x2+y22d1λd21λx+d12r12=0 .{\displaystyle c(\lambda ):\ x^{2}+y^{2}-2{\tfrac {d_{1}-\lambda d_{2}}{1-\lambda }}\;x+d_{1}^{2}-r_{1}^{2}=0\ .}

平方完成して(中心の -座標)を代入すると、方程式の中心形が得られる。 δ2=d1λd21λ{\displaystyle \delta _{2}={\tfrac {d_{1}-\lambda d_{2}}{1-\lambda }}}x{\displaystyle x}

c(λ): (xδ2)2+y2=δ22+r12d12{\displaystyle c(\lambda ):\ (x-\delta _{2})^{2}+y^{2}=\delta _{2}^{2}+r_{1}^{2}-d_{1}^{2}}

円が2点で交差する ときr1>d1{\displaystyle r_{1}>d_{1}}c1,c2,c(λ){\displaystyle c_{1},c_{2},c(\lambda )}

P1=(0,r12d12),P2=(0,r12d12){\displaystyle P_{1}={\big (}0,{\sqrt {r_{1}^{2}-d_{1}^{2}}}{\big )},\quad P_{2}={\big (}0,-{\sqrt {r_{1}^{2}-d_{1}^{2}}}{\big )}}

そして同軸円のシステムは楕円形です。

の場合 、円は 共通点を持ち、システムは放物線状です。 r1=d1{\displaystyle r_{1}=d_{1}}c1,c2,c(λ){\displaystyle c_{1},c_{2},c(\lambda )}P0=(0,0){\displaystyle P_{0}=(0,0)}

円に共通点がなく、システムが双曲型である場合。 r1<d1,{\displaystyle r_{1}<d_{1},}c1,c2,c(λ){\displaystyle c_{1},c_{2},c(\lambda )}

代替方程式:1)共軸円系の定義方程式では、べき乗関数の倍数も使用できます。2 )円の1つの方程式を、目的の根軸の方程式に置き換えることができます。根軸は、無限大の半径を持つ円と見なすことができます。例えば、次のようになります。

(xx1)2+y2r12  λ2(xx2) =0 {\displaystyle (x-x_{1})^{2}+y^{2}-r_{1}^{2}\ -\ \lambda \;2(x-x_{2})\ =0\ \Leftrightarrow }
(x(x1+λ))2+y2=(x1+λ)2+r12x122λx2{\displaystyle (x-(x_{1}+\lambda ))^{2}+y^{2}=(x_{1}+\lambda )^{2}+r_{1}^{2}-x_{1}^{2}-2\lambda x_{2}}

最初の円と直線を 根軸とするすべての円を表します。3 ) 2つの円が等しい状態を表すために、次の形式がよく使用されます。 x=x2{\displaystyle x=x_{2}}

μΠ1(x,y)+νΠ2(x,y)=0.{\displaystyle \mu \Pi _{1}(x,y)+\nu \Pi _{2}(x,y)=0\;.}

しかし、この場合、パラメータによる円の表現は一意ではありません。 μ,ν{\displaystyle \mu ,\nu }

応用:a)円の反転メビウス変換は角度と一般化されたを保存する。したがって、円の直交系はこれらの写像の研究において重要な役割を果たす。[ 9 ] [ 10 ] b)電磁気学では、同軸円は磁力線として現れる。[ 11 ]

3つの円の根心、根軸の構築

3 つの円の根心緑色の円は 3 つの円と直交します。

3つの円があり、そのうち2つが同心円でない場合、3つの根軸が存在します。これらの円の中心が同一直線上にない場合、それらの根軸は共通点(3つの円の根中心)で交差します。中心が にある2つの円に直交する円は、 3つ目の円(根軸円) に直交します。c1,c2,c3{\displaystyle c_{1},c_{2},c_{3}}g12,g23,g31.{\displaystyle g_{12},g_{23},g_{31}.}R{\displaystyle R}R{\displaystyle R}

証明。根軸は、円 に対して等しい接線距離を持つすべての点を含みます。との交点は、3つの円すべてに対して等しい接線距離を持ちます。したがって、も根軸上の点です。gik{\displaystyle g_{ik}}ci,ck{\displaystyle c_{i},c_{k}}R{\displaystyle R}g12{\displaystyle g_{12}}g23{\displaystyle g_{23}}R{\displaystyle R}g31{\displaystyle g_{31}}
この性質により、中心が である交差しない2つの円の根軸を描くことができます。与えられた中心と直線ではなく、 と交差する3つ目の円を描きます。根軸を描くことができます。それらの交点は3つの円の根中心であり、 上にあります。に垂直な直線が を通る線分が根軸です 。c1,c2{\displaystyle c_{1},c_{2}}M1,M2{\displaystyle M_{1},M_{2}}c3{\displaystyle c_{3}}c1,c2{\displaystyle c_{1},c_{2}}g13,g23{\displaystyle g_{13},g_{23}}R{\displaystyle R}g12{\displaystyle g_{12}}R{\displaystyle R}M1M2¯{\displaystyle {\overline {M_{1}M_{2}}}}g12{\displaystyle g_{12}}

追加構築方法:

等しい力を持つ円による根軸の構築。これは成り立ちます。c1,c2{\displaystyle c'_{1},c'_{2}}Π1(P1)=Π2(P2){\displaystyle \Pi _{1}(P_{1})=\Pi _{2}(P_{2})}

与えられた円に対して同じ力を持つすべての点は、と同心円上にあります。これを等力円と呼びます。この性質は、2つの円の根軸の追加の作図法にも利用できます。 c{\displaystyle c}c{\displaystyle c}

交差しない2つの円 に対して、に関して同じべき乗を持つ2つの等べき円 を描くことができます(図を参照)。詳細:べき乗が十分に大きい場合、2つの円は 根軸 上にある2つの共通点を持ちます。 c1,c2{\displaystyle c_{1},c_{2}}c1,c2{\displaystyle c'_{1},c'_{2}}c1,c2{\displaystyle c_{1},c_{2}}Π1(P1)=Π2(P2){\displaystyle \Pi _{1}(P_{1})=\Pi _{2}(P_{2})}c1,c2{\displaystyle c'_{1},c'_{2}}g12{\displaystyle g_{12}}

双極座標との関係

一般に、互いに交わらず同心円でない任意の2つの円は、双極座標系の円と一直線に並べることができます。その場合、根軸は単にこの座標系の - 軸となります。座標系の2つの焦点を通る軸上のすべての円は、2つの円と直交します。すべての円の中心が与えられた直線上にあり、すべての円のペアが同じ根軸を持つような円の最大の集合は、同軸円束と呼ばますy{\displaystyle y}

三線座標における根基中心

円を通常の方法で三線座標系で表す場合、その根心は特定の行列式として便宜的に与えられます。具体的には、辺の長さがである三角形の平面上の変数点を とすると、円は次のように表されます。 X=x:y:z{\displaystyle X=x:y:z}ABC{\displaystyle ABC}a=|BC|,b=|CA|,c=|AB|,{\displaystyle a=|BC|,b=|CA|,c=|AB|,}

(dx+ey+fz)(ax+by+cz)+g(ayz+bzx+cxy)=0,{\displaystyle (dx+ey+fz)(ax+by+cz)+g(ayz+bzx+cxy)=0,}
(hx+iy+jz)(ax+by+cz)+k(ayz+bzx+cxy)=0,{\displaystyle (hx+iy+jz)(ax+by+cz)+k(ayz+bzx+cxy)=0,}
(lx+my+nz)(ax+by+cz)+p(ayz+bzx+cxy)=0.{\displaystyle (lx+my+nz)(ax+by+cz)+p(ayz+bzx+cxy)=0.}

根心は点である

|gkpeimfjn|:|gkpfjndhl|:|gkpdhleim|.{\displaystyle {\begin{vmatrix}g&k&p\\e&i&m\\f&j&n\end{vmatrix}}:{\begin{vmatrix}g&k&p\\f&j&n\\d&h&l\end{vmatrix}}:{\begin{vmatrix}g&k&p\\d&h&l\\e&i&m\end{vmatrix}}.}

根平面と超平面

3次元における2つの非同心球の根軸平面も同様に定義されます。根軸平面は、2つの球の接線の長さが同じになる点の軌跡です。 [ 12 ] この軌跡が平面であるという事実は、根軸が直線であるという事実から3次元での回転によって生じます。

同じ定義は、任意の次元のユークリッド空間内の超球面にも適用でき、 2 つの非同心超球面の 根基超平面が得られます。

注記

  1. ^ Michel Chasles、CH Schnuse: Die Grundlehren der neuern Geometrie、erster Theil、Verlag Leibrock、ブラウンシュヴァイク、1856 年、p. 312
  2. ^フィッシャー博士: Lehrbuch der Analytische Geometrie、ダルムシュタット、1851 年、Verlag Ernst Kern、p. 67
  3. ^ H. Schwarz: Die Elemente der Analytischen Geometrie der Ebene、Verlag HW Schmidt、ハレ、1858 年、p. 218
  4. ^ヤコブ・シュタイナー: Einige geometrische Betrachtungen。掲載: Journal für die reine und angewandte Mathematik、バンド 1、1826、p. 165
  5. ^ A. Schoenfliess、R. Courant: Einführung in die Analytische Geometrie der Ebene und des Raumes、Springer-Verlag、1931 年、p. 113
  6. ^ C. Carathéodory: Funktionentheorie、Birkhäuser-Verlag、バーゼル、1961、ISBN 978-3-7643-0064-7、p. 46
  7. ^ダン・ペドー著『 Circles: A Mathematical View』アメリカ数学会、2020年、ISBN 9781470457327、16ページ
  8. ^ R. ラクラン著『現代純粋幾何学に関する初等的論文集』マクミラン社、ニューヨーク、1893年、200ページ
  9. ^ Carathéodory: Funktionentheorie、p. 47.
  10. ^ R. Sauer: Ingenieur-Mathematik: Zweiter Band: Differentialgleichungen und Funktionentheorie、Springer-Verlag、1962 年、ISBN 978-3-642-53232-0、p. 105
  11. ^ Clemens Schaefer: Elektrodynamik und Optik、Verlag: De Gruyter、1950、ISBN 978-3-11-230936-0、p. 358.
  12. ^ Merriam–Websterオンライン辞書を参照。

参考文献

さらに読む