Abbildungen der Seite
PDF
EPUB

reits vollzogen angenommen). Bei dem vollständigen Viereck ABCF schneiden sich die zwei Paar nicht parallelen Gegenseiten in zwei Punkten eines Durchmessers p. Ebenso liefert das vollständige Viereck ABGE einen Durchmesser q, der durch die Schnittpunkte der nicht parallelen Gegenseiten geht. Die zu p und q konjugierten Durchmesser p und q, sind zu BC und AE resp. parallel (288). 324. Man kann die soeben behandelte Aufgabe auch in der Weise lösen, daß man nach 307 zu dem Kegelschnitt durch die fünf Punkte ABCDE einen perspektiven Kreis zeichnet, Achse und Verschwindungslinie der Perspektive bestimmt und zu letzterer den Pol in Bezug auf den Kreis sucht. Diesem Pol entspricht der Mittelpunkt des zum Kreise perspektiven Kegelschnittes. Zugleich liefern je zwei Geraden durch den Pol, welche harmonische Polaren in Bezug auf den Kreis sind, als perspektive Bilder zwei konjugierte Durchmesser des Kegelschnittes samt ihren Endpunkten. Man hat nach 288 nur ein Polardreieck des Kreises zu suchen, dessen eine Seite die Verschwindungslinie ist und dasselbe perspektiv abzu. bilden. 325. Ist der Kegelschnitt durch fünf Tangenten ab c de gegeben, so findet man ein Paar konjugierter Durchmesser p und p, und damit den Mittel- punkt M, wie folgt. Man konstruiere mittels des Brianchon'schen Satzes zu zweien der gegebenen Tangenten die Paralleltangenten des Kegelschnittes, etwa f a, g | e (Fig. 209). (Beim Sechsseit afedcb schneiden sich die Verbindungslinien von e × d und a × b, sowie von f × a und c × d, d. h. die Parallele zu a durch c × d. in einem Punkte, durch den auch die Verbindungslinie von e × f und c × b geht). Die Diagonalen des dem Kegelschnitt umgeschriebenen Parallelogramms afg e bilden ein Paar konjugierter Durchmesser p und p, (292). Aus zwei solchen Paaren können wiederum die Achsen des Kegelschnittes und – falls eine Hyperbel vorliegt – die Asymptoten abgeleitet werden. Auch kann man vermöge der Involution der konjugierten Durchmesser zu jedem Durchmesser den

Fig. 209.

[graphic]

konjugierten finden, und ist der erstere zu einer Tangente parallel, so geht der letztere durch ihren Berührungspunkt. 326. Um auf einer gegebenen Geraden g die Involution harmonischer Pole des Kegelschnittes ABCDE zu konstruieren, hat man zu zwei beliebigen Punkten P und Q auf g die Polaren p und q nach 321 zu suchen. Diese schneiden g in den konjugierten Polen P und Q, zu P und Q, sie schneiden sich außerdem gegenseitig in S, dem Pol von g (Fig. 210). Die Doppelstrahlen u und v der Involution harmonischer Polaren, die durch die Paare SP = p, SP, =p und SQ = q, SQ = q bestimmt ist, sind die Tangenten des Kegelschnittes in seinen Schnittpunkten U und W mit der Geraden g. Zur Vereinfachung der Konstruktion wählt man etwa P auf dem Strahle CD und Q auf CB. Analog kann man verfahren, um die Involution harmonischer Polaren des Kegelschnittes ab c de an einem gegebenen Scheitel S zu konstruieren. Man erhält zugleich auf der Polare g von S die Involution der konjugierten Pole. Die Doppelelemente bilden die Tangenten des Kegelschnittes aus dem Punkte S resp. die Schnittpunkte mit der Geraden g. 327. Eng verwandt mit diesen letzten Aufgaben sind auch die beiden folgenden. Von einem Punkte S sollen die beiden Tangenten an den Kegelschnitt A BC D Egelegt werden. Man bestimme auf SA und SB die weiteren Kegelschnittpunkte F und H; dann liegen die Punkte P = AH × BF und P = AB × FH auf der Polare g von S und bilden ein Paar harmonischer Pole. Ebenso schneiden CB und CH nach 283 ein Paar harmonischer Pole Q und Q, auf g aus (zugleich ist BQ, × HQ = J ein neuer Kurvenpunkt). Die Punktepaare PP und QQ, bestimmen eine Involution und ihre Doppelpunkte sind die Berührungspunkte der gesuchten Tangenten. Eine Gerade g sei mit dem Kegelschnitt ab c de zu schneiden. Man lege aus den Punkten g× a und g × b die weiteren Tangenten f und h an den Kegelschnitt; dann schneiden sich die Geraden p und p, welche a × h und b × f resp. a × b und h verbinden, in dem Pol S von g und bilden ein Paar harmonischer Polaren. Ebenso erhält man ein Paar harmonischer Polaren q und q1, wenn man S mit c × b und c × h verbindet. Die Strahlenpaare ppi und qq bestimmen eine Involution, deren Doppelstrahlen den Kegelschnitt berühren und zwar in ihren Schnittpunkten mit g. 328. Auch die Endpunkte einer Achse bestimmt man mittels der Involution harmonischer Pole auf ihr. Der Mittelpunkt M des Kegelschnittes ist zugleich Mittelpunkt dieser Involution, da ihm die unendlich ferne Gerade als Polare zugehört. Sind A und B zwei Punkte des Kegelschnittes, so gehören ihm auch die in Bezug auf die Achse symmetrischen Punkte A und B, an und es bilden AB × BA = P und AB × A, B = P ein Punktepaar der Involution, deren Doppelpunkte die Achsenendpunkte X und X sind. Nach 226 gilt die Relation (MX)* = MP. MP, und hiernach sind die Punkte X und X in Fig. 211 konstruiert. Sind vom Kegelschnitt zwei Tangenten a und b gegeben und sind a und b die in Bezug auf die Achse symmetrischen Tangenten, so schneiden die Verbindungslinien von a × b mit a × b und von a × b mit a × b zwei har- Fig. 212. monische Pole P und P auf der * Achse aus. Denn die Achse bildet mit den genannten Verbindungslinien ein Polardreieck des Kegelschnittes nach 276. Die weitere Konstruktion der Achsenendpunkte ist dann wieder wie vorher (Fig. 212).

[graphic]

ROHN u. PAPPERITZ. I. 2. Aufl. 16

[graphic]
[graphic]

329. Um zu entscheiden, welche Art von Kegelschnitt zwei projektive Strahlbüschel erzeugen, beachte man, daß ein unendlich ferner Punkt desselben nur erhalten wird, wenn zwei entsprechende Strahlen der erzeugenden Büschel zu einander parallel laufen. Verschiebt man den einen Strahlbüschel parallel mit sich selbst, bis sich sein Scheitel mit dem des andern deckt, so kommen auch die sich entsprechenden Parallelstrahlen zur Deckung. Daher folgt: Zwei projektive Strahlbüschel in schiefer Lage erzeugen eine Hyperbel, Parabel oder Ellipse, je nachdem sie, durch Parallelverschiebung an einem Scheitel vereinigt, zwei getrennte, zwei vereinte oder keine Doppelstrahlen bestimmen. Die Anwendung dieses Kriteriums ist nur bei gleichlaufenden Büscheln erforderlich, zwei entgegenlaufende Büschel erzeugen offenbar stets eine Hyperbel. 330. Zwei projektive Punktreihen erzeugen eine Parabel, wenn sich ihre unendlich fernen Punkte entsprechen, oder wenn sie ähn

[ocr errors][merged small]

lich sind, denn alsdann ist die unendlich ferne Gerade als Verbindungslinie entsprechender Punkte eine Tangente des entstehenden Kegelschnittes. Zur Bestimmung eines Kegelschnittes seien zwei (nicht ähnliche) Punktreihen g und h gegeben; ihre unendlich fernen Punkte seien U und Y. Man konstruiere die Gegenpunkte U und W, sowie die dem Schnittpunkte (G = H) der Träger entsprechenden Berührungspunkte G und H und ziehe die Parallelen h und h“, g' und g“ resp.

[graphic]

zu h und g (Figg. 213 und 214). Zwei parallele Tangenten des Kegelschnittes begrenzen in der Ebene einen Flächenstreifen, und der Kegelschnitt liegt entweder ganz innerhalb oder ganz außerhalb desselben, je nachdem er eine Ellipse oder Hyperbel vorstellt. Denn beide Kurven sind geschlossen, sie müssen also entweder ganz innerhalb oder ganz außerhalb liegen, sonst würden sie den Rand des Streifens überschneiden. Daß wir es im ersten Fall mit der Ellipse, im zweiten Fall mit der Hyperbel – die aus zwei Ästen besteht – zu thun haben, ist evident. Die Tangenten gg h h' bilden ein Parallelogramm, das die Ellipse umschließt, ihre Berührungspunkte liegen auf seinen Seiten. Bei der Hyperbel schließt das Parallelogramm der Tangenten gg h h' die Kurve aus; ihre Berührungspunkte liegen auf den verlängerten Seiten desselben.

Zwei projektive Punktreihen in schiefer Lage erzeugen eine Ellipse oder Hyperbel, je nachdem in einer der Reihen der Berührungspunkt zwischen ihrem Gegenpunkt und ihrem Schnittpunkt mit der andern Reihe liegt oder nicht. Eine Parabel entsteht, wenn der Gegenpunkt unendlich fern liegt.

331. Die Abschnitte, welche auf zwei parallelen Tangenten t und u eines Kegelschnittes zwischen ihren Berührunngspunkten T und U und ihren Schnittpunkten P und Q mit irgend einer dritten Tangente v liegen, haben ein konstantes Produkt:

PT. QU = konst. Werden nämlich S auf t und R auf u durch irgend eine vierte Tangente w ausgeschnitten, so schneiden sich PR und QS in Se einem Punkte N von TU nach 266, und man hat (Fig. 215): PT': UR = TS: QU, oder: - PT. QU = ST. RU. Fig. 215.

Bei der Ellipse liegen die Schnittpunkte jeder weiteren Tangente mit den parallelen Tangenten t und u auf der nämlichen Seite von TU, bei der Hyperbel aber nicht, wie aus der vorigen Nummer hervorgeht.

Läßt man bei einer Ellipse die Gerade v parallel zu TU werden, so findet man den konstanten Wert des Produktes:

PT. QU = b”,

[graphic]
« ZurückWeiter »