Digitalizálta
a Magyar Tudományos Akadémia Könyvtár és Információs Központ
1826
, ,
ERTEKEZESEK
A J\IATHEMATIKAI TUDOMÁNYOK KÖRÉBÖL.
KIADJA .A. MAGYAR TUDOMÁNYOS .AKADÉMIA.
A III. OSZTÁLY RENDELETÉBŐL
SZERKESZTI
SZABÓ JÓZSEF
OSZTÁLYTITKÁR.
VII. KÖTET. XVIII. SZÁM. 1880.
A MÁSODFOKÚ
GÖRBÉK ÉS FELÜLETEK
(
, , '
MEG HATAROZASAROL.
HUNYADY JEN Ö
LEV. TAGTÓL.
(Előadta a ill. osztály ülésén 1880. október 16-án.)
~T4/'
/--~
/ 1Vr
m
,_5 ••l '.J.. •
·-,.i-·. \
t;J) '~KADEMIA) >:t )
\ ~)Q (°'.;li / ~
.<'~---:(~,:- •. /
'r
.._D"
re-,." ,·
.- ·-
G) ~~
-'C)~~(5'-
BUDA.PEST, 1880 •
A Jlf. TUD. AKADÉMIA KÖNYVKIADÓ·IllVATALA.
(Az akadémia épületében.)
·e
A MÁSODFOKÚ
GÖRBÉK ÉS FELÜLETEK
I f f I
MEG HATAI OZA AROL .
HUNYADY JENÖ
LEV. TAGTÓL.
(Elöadtaa III. osztály ülésén 1880. október 16-án.)
BUDAPEST, 1880 .
A lf. TUD.AKADÉ~ A KÖNYVKIADÓ-HIVATAJ,A. Az AkaMmi:i é)llllet<'ben.
1 :Budapest, 1880. Az A t h e na e u m r. társ. könyvnyomdája.
1
1
A másod fokú görbék és fe lü letek meghatározásáró l .
Ismere tes , hogy a másod fokú görbe , azaz a kúpsze le t ö t mér tan i
lt t l ől,a másod fokú fe lü le t ped ig k i lencz mér tan i
lt t l ől
megha tározha tó ; az i t ten
lő d lkü lönfé le fe l - ada toknak csak a legkevesebb ese tben fe le l meg egye t len egy mego ldás , vagy másképen az ado t t ada tok csak a legr i tkább ese tekben ha tározzák meg a kúpsze le te t , vagy másodfokú fe lü - le te t
t l l ,és így a szóban fo rgó fe lada toknak a leg- több ese tben több mego ldásuk lesz .
Az ezen fe lada tok közü l a kúpsze le tekné l a leg- ese tek , azaz azok , a me lyekben köve te l te t ik , hogy a kúpsze le t ado t t pon tokon men jen á t és ado t t egyeneseke t ér in tsen - me lyek összesen ha t ese te t adnak - már gyak - rabban m inden tek in te tben és irányban
i l tővannak megv izsgá lva . A comp l iká l tabb ese tekben , a me lyekben a kúp -
l ttől
k iván ta t ik , hogy az öt ado t t , á ta lában
l őrendü a lgebra i görbé t ér in tsen Ohas les
1)módszere inek seg í tségéve l me lyeke t
~ t l des camctéristiques«név a la t t veze te t t be a tudományba , képesek vagyunk a kérdésben fo rgó fe lada tok mego ldásának számá t megha tározn i , így p . 3264 kúpsze le t van , me ly ö t ado t t kúpsze le te t ér in t. A másod fokú fe lü le tekné l m indaz , m i t az em l í te t t fe lada tokró l még a legegysze - ese tekben is tudunk , azaz azokban , a me lyekben köve te l - te t ik , hogy a másod fokú fe lü le t ado t t pon tokon men jen á t és ado t t s íkoka t és egyeneseke t ér in tsen - me lyek összesen negy - venö t ese te t adnak - pusz tán csak a Ohas les - fé le karak ter ist i -
')LáS'd l ő értékezéseit a párizsi académie des science8 1864.és1867.comptes remlus-iben. -
TUD.AK, BRT, A MATII. TUD.K R BŐL. 1880.VII. K.18.SZ. 1·:(·
4
nUNYADY JENÜ.kák megha tározására szor í tkoz ik ,
1)a m i va lóban nem meg-
l ő,
ha meggondo l juk , hogy a másodfokú fe lü le tekné l az ide tar tozó ké t
lfe lada t , - e fe lü le t megha tározása pusz tán ado t t pon tokbó l , vagy csak
i tő-íkokbó l - edd ig
i l tő
mego ldásnak még korán tsem ö rvend .
Ezen sorok czé l ja sz in tén kúpsze le t - és másod fokú fe lü le t - megha tározások , ámde más nemü ada tokbó l , m in t az
lő
em l í te t tek .
Elők i je len t jük , hogy az itten tárgya l t fe l- ada tok k ivé te l né lkü l o lyanok , hogy a fe lada t ada ta ibó l a kúp - sze le t , vagy másodfokú fe lü le t csak
t l lvan megha - tározva .
Az ezen sorokban tárgya l t k í ipsze le t-megha tározások m ind o ly ese tekre vona tkoznak , a me lyekben a kúpsze le t con- jugált idomokbó l és pon tokbó l , vagy con jugá l t idomokbó l
éi tő ől,
a másod fokú fe lü le t ped ig con jugá l t idomokbó l é pon tokbó l , vagy con jugá l t idomokbó l és
i tő lmegha - tározandó .
A szóban fo rgó fe lada tok mego ldásáná l az ana ly t ika j módszer t haszná lva , e mego ldásoka t egyen le tek a lak jában nye r - jük , me lyeknek transformá t ió ja á l ta l azoka t a legröv idebb a lak - ban kap juk meg , me ly transformá t iók egyszersm ind a másod - fokú görbék és fe lü le tek con jugá l t idomokra vona tkoz ta to t t egyen le te inek legd irek tebb lehoza ta lá t veze t ik e lénkbe .
Ezen u tóbb fe lem l í te t t körü lményre kü lönösen nagy sú ly t fek te tünk , me ly tek in te tbén ezen ér tekezésnek a kápsze - le tre vona tkozó részében kü lönösen azon tran
~tti au ta - lunk , me lyek az
1.és 2 . §-ban a (3 ) a la t t i egyen le teke t az (5 ) a la t t i a lakokra , a 10 . §-ban ped ig a (2) a la t t i egyen le te t a (4 ) a la t t i a lakra veze t ték . A másodfokú fe lü le tekre vona tkozó rész t
ill től
ped ig azon á ta lak í tásoka t em l í t jük fe l , me lyek seg í t - ségéve l a 4 . és 5 . §-ban a (3 ) a la t t i egyen le teke t az (5) a la t t i egyen le tek a lak jára hoz tuk . Vé leményünk szer in t , a kúpsze le t egyen le tének transformá t ió já t a con jugá l t háromszögre , négy - szög re és ö tszög re , va lam in t a másodfokú fe lü le t transformá-
1) Zeuthen: »Nouvelles annales cle mafüématiques. U. sér. 7-dik kötet 355. 1.és Schubert értekezését Borchardt Jonrnaljának 71. kötet 366.1. '
>
A MÁSODFOKÚ GÖRBMK ÉS FELÜLETEK MEGHATÁROZÁSÁRÓL. 5
t ió já t a con jugá l t te traéderre és pen taéderre inkább geome tr ia i sze l lemben o ldo t tuk meg , m in tsem ez edd ig azon t isz tán a lge - bra i fe l fogású transformá t iók seg í tségéve l tör tén t , me lyekre bennünke t leg inkább Jacobi , Hesse és Pau l Serre t tan í- to t tak .
Szabad jon azon á l lás t , me lye t ezen ér tekezés fe j tege tése i ez
lőem l í te t t ma thema t ikusok buvár la ta iva l szemben e l fog - la l , pá rhuzamba á l l í tan i egy más ik á l ta lánosabban ismer t trans- fo rmá t ió -p rob lémáva l .
A másod fokú gö rbék és fe lü le tek transformá t ió jáná l a
őt l
vagy azon u ta t köve the t jük , hogy a
őt ls az á l ta luk megha tározo t t
ő t őgeome tr ia i tu la jdon- sága i t
lő t a,a transformá t ió-prob lémá t geome tr ia i lag szaba tosan je lezzük , vagy ped ig megford i tva a szóban fo rgó mér tan i a lakza tok egyen le te i t hozzuk az úgyneveze t t kanon i- kus a lakok ra , és épen ezen transformá t iók á l ta l veze t j i ik be a kúpsze le tek és másod fokú fe lü le tek e lmé le tébe a
őtenge lyeke t . Az ezen é r tekezésben tárgya l t v izsgá la toka t a mos t je lze t t p rob lémáva l párhuzamba á l l í tva , k i je len t jük , hogy azok az
l őu ta t köve t ik , m ire nagy sú ly t fek te tünk , m iu tán tek in te t te l arra , hogy az ana ly t ika i geome tr ia
őlgeome tr ia i d isc ip l ina . , abban igény te len vé leményünk szer in t m indenü t t oda ke l l tö rekednünk , hogy az eszköz t a czé l la l össze nem té- vesz tve , ne az a lgebrának és ana lys isnek enged jük á t a pr im- szerep v ise lésé t , hanem
őla tu la jdonképen i czé l t , a geome - tr iá t lép tessük
lőt .Ezen néze tünknek tovább i támaszá t még azon meg fon to lás is képez i , hogy az ana ly t ika i geome tr ia le tárgya lásáná l az evve l
ll őú ton , könnyen eshe tnénk azon
l ő ,
hogy a geome tr ia ana ly t ika i tan í tásá t pusz tán csak
az a lgebra és ana lys is pé lc la tárává degradá lnók , m i m inden
ese tre a tudomány sze l leméve l a legnagyobb e l len té tben á l lana .
Tagac lha t lan azonban , hogy a más ik irányban ha ladva , számos
a lka lombó l ind í ta tunk a geome tr ia i prob lémák abs trac t ió jára ,
me ly e lvon t fe lada tok mego ldásábó l v iszon t u j néz . pon toka t
nyerünk azon geome tr ia i prob lémákró l , me lyek tu la jdonképen
bennünke t ezen á l ta lános í tó v izsgá la tokra ind í to t tak .
6
HUNYADYJENÖ.1.Mi lőtt
a
it ttfe lada tok mego ldá áhuz fognánk . néhány def in i t iónak és je lö lésnek mega lap í tá á t czé l
tar t juk .
1)Ismere tes , hogy ké t pon t a kúpsze le t s ík jában con jugá l t harmon ikus pó lusnak , vagy röv idebben con jugá l tnak nevez te - t ik , ha e két pon t közü l akárme ly iknek a po lára a kúpsze le tben a más ik pon ton á tmegy ; tovf tbbá ké t egyene con jugá l tnak mon- c la t ik a kúpsze le tben ,ha az egy iknek a pó lu a a má ikán fek z ik .
Va lame ly három zög a kúp ze le t con jugá l t há romszögé - nek nevez te t ik , ha a háromszögnek m inden e úc pára con jugá l t pon t-pár a kúpsze le tben ; sz in tén mondha t juk , hogy ekko r a háromszög és a kúpsze le t con jugá l tak .
Ha a négyszög
őcsúcsa i con jugá l tak a kúp - sze le tben , az t mond juk , hogy a négyszög és a kúpsze le t con ju- gá l tak .
Ha az ö tszög m indegy ik csúc a a
őo lda l pó lusa a kúpsze le tben , az t mond juk , hogy az ö t zög és a kúp- sze le t con jugá l tak .
Ha a négyo lda l (V ierse i t)
őo lda la i con ju- gá l tak a kúpsze le tben , az t mond juk , hogy a uégyo lda1 é a kúpsze le t con jugá l tak .
A három-o lda l (Dre ise i t) és az ö t-o lda l (Fünfse i t) egy- rész t , másrész t még a kúpsze le t ugyanazon fe l té te lek me l le t t con jugá l tak , m in t a háromszög és ö tszög még a kúp ze le t.
2 . A térnek ké t pon t ja a másodfokú fe lü le tben con jugá l t harmon ikus pó lusok vagy egyszer i ibben con jugá l t pon tok , ha a két pon t közü l akánne ly iknek a po lár-ík ja a má od fokú fe lü- le tben , a más ik pon ton á tmegy ; két s ík a másodfokú fe lü le tben con jugál tuak monda t ik , ha az egy iknek pó lu a a másod fokú fe lü le tben , a más ikban feksz ik .
Ha a te traédernek csúcsa i , pó lu a i a
őte t ra - éder laps íkoknak va lame ly másodfokú fe lü le tben , a te traéder
és a másod fokú fe lü le t con jugá l tnák nevez te t ik .
Ha a pen taéder csúcsa inak po lárs ík ja i a másod fokú fe lü- le tben , a pen taéder
őé le in mennek á t , a pen taéder és a másodfokú fe lü le t con jugá l tnak nevez te t ik .
1) L!tti<l a definitiókatill től Paul Sel'ret : Geo1mitrie<la Direc- tionczimlimunká,iábanaz54.-57.ll,
~ 1
!
t> 1
A MÁSODFOKÚ GÖRBÉK ES FELÜLETEK MEGHATÁROZÁSÁRÓL. 7
Ezekhez hason lóan még a
t őe lnevezéseke t hasz - ná l juk :
A térbe l i négyszög és a másodfokú fe lü le t con jugá l tak , ha a négyszögnek m inden csúcsa pó lusa a
t al őhárom csúcsbó l megha tározo t t s íknak a másodfokú fe lü le tben .
A térbe l i ö tszög és a másodfokú fe lü le t con jugá l t , ha az ö tszög bárme ly szögs ík jának
l lőpó lus az ö tszög szem -
ő
o lda lán feksz ik.
A térbe l i ha tszög azaz a hexagoná l is oc taéder és a má- sod fokú fe lü le t con jugá l tak , ha az oc taéder bárme ly laps ík já- nak pó lusa az oc taéder
őlaps ík ján feksz ik .
3 . A s íkban a
t t őlpon tnak homogén v iszonycoor- d iná tá i t x ,
y,z -ve l , az i pon tnak coord iná tá i t
x;,y i, z , -ve l és az
·ik
egyenesnek coord iná tá i t ped ig ;ik,
IJ;k,' ;k-va l je lö l jük , úgy , hogy
;ik
=
YiZk - .lJkZi!
t/ik
=
Z;Xk-ZkXi • •''k= x;yk-XkY•
. (a)
Továbbá az ik egyenes egyenle te ( iko)
=o . . . . . . . (b) és a
t őde term ináns
Xi
Y•
ZiXk Yk Zk
= ( ik l) . . . (c )
X1 y1 Zt
A térben a t t ől pont homogen v iszonycoord iná tá i t x , y , z , p-ve l , az
ipon tnak coord iná tá i t x;, y i, z;, p i-ve1 , az ik l s íknak a coord iná tá i t, ped ig
; ;ki, t}ikl,';kt,n ;k1- le l je lö l jük , úgy , hogy
Y• Zi Pi Zi
P•
Xil
;ikt= Yk Zk pk 11/ikt=- Zk Pk Xk
y1 Zt pt Zt ptXt
(d)
piXi Y• X; Y• Zi
l
Sikt= Pk XkYk ,1l;k1=-
x„
yk Zkp1 Xt y1 Xt y1 Zt
8 HUNYADY JENÖ.
Továbbá az ikl íkna ,k az egyen le te :
( ik lo)
=o . . . (e) a
t őde term ináns ped ig
Xi Y• Zi p i
Xk Yk Zk pk
=( ik lrn) .. . ( f) Xt y1 Zt
p1x,„ y„ . z,„ p ,„
4 . Legyen a másodfokú görbének az egyen le te pon tcoor- c l iná tákban a
t ő:
li
11x2 + a22
y2 + a88y2 + 2a23yz + 2a13xz + 2a12xy = o . . . (g) akkor az i pon t a (g) a la t t i kúpsze le ten fek z ik , ha:
a i lx:+a22y;+a88z;+2a28y;z;+2a1aX;z;+2a12Xi,1/i
=o , . . . (h) továbbá a (g ) a la t t i kúpsze le tben az i és
kpon tok con jugá l t harmon ikus pó lusok , ha
au XiXk +a22Y iYk + aaaZiZk + aza(y;z1 , + ykz;) +
a a( ~,+ Xkz ,)} ( ')
( ) . „ 1
+a12 x;yk+xky;
=o Legyen továbbá a másodfokú fe lü le tnek az egyen le te pon tcoorc l iná tákban a
t ő:a11x2+a22y2+a38z2+a44p2+2auxy+2ct1axz+2auyp
~. . . (k ) +2a28yz+2a24yp+2a34zp
=o
~akkor az
ipon t a (k) a la t t i másodfokú fe lü le ten fek z ik , ha a
t ő
fe l té te l á l l :
a
11x i + ct22Y: +
aaa ~+ a44p : + 2a12x1y: + 2 a
iaX;z,+ 2 a14X;p , \ . . . (1) + 2a28y;z; + 2a24.1ji'p1 +
2a34z;pi= o { az i és
kpon tok ped ig a
t őfe l té te l me l le t t con j ugá l t harmon ikus pó lusok a (k) a la t t i másodfokú fe lü le le tben : Cl1tXiXk + ClzzYi.lfk + ct33ZiZk+a44p;t '.>k + l l12(X i ,1 .Jk+xky i) 1
+a i8(x;zk + Xkz;) + au (xpk+ XkP•)+a23(y;zk+ykz,) . . . (m)
+a2 ly ;pk+ykp ; )+aa iz;pk+zkp;)
=o
A MÁSODFOKÜ GÖRBÉK ÉS FELÜLETEK MEGHATÁROZÁSÁRÓL,9
1.
§.A
nuísodfokií görbe ?neghatározása két ponlbúl ésciconjugált hd1·ornszögböl.
5 . Legyenek az 123 háromszög csúcsa inak coorchuMá i x1, y
1,z1;x2, y2, z2 és xa ,
ya,za é a 4 és 5 pon tok coo rd iná f fL i x
4,Jfoz
4;x
5,y5z
5,keres te t ik azon kúpsze le t egyen le te , me ly az u tóbb i ké t pon ton megy á t és az 123 háromszöghöz con -
jugá l t .
l1egyen a (g ) a la t t i egyen le t a kúpsze le tnek kerese t t egyen le te , akkor a kérdé hen fo rgó kúpszele t a 4 és 5 pon tokon a
t őfe l té te lek me l le t t megy á t :
a . :: a ~ aaa : a 4 4
+
2n13X4Z4+
2a12X4.1J4=o\ ... (1)
a a ~ a ; a 5 5
+ 2ci13x5
z5 + 2a12
x5y5
=o) Továbbá az
lő t ttc le f in i t iók szer in t a (g) a la t t i kúpsze le t és az 123 háromszög a
t őfe l té te lek mel le t t con j ugá l tak :
rt 1
1
:t'2
::i'3+ Ct22Y2Ya + a33Z2Za +
et2a{y2za+ yaz2) + 2a1a (
~+xaz2)+2a12(x2ya+xay2)
=o
llu·'1.r3
+a2
2y1y
8+
a33z1
z8+2a
28(.if1z8+yaz1)+2a1
l~t a. . . (
2)+xaz1)+2a12(x1ya+xay1)
=o l
a11X1X2
+
a22.lf1.lfz+a
83z
1z
2+ 2a23( y1z2 + Y2Z1)+ 2a1a(X1Z2
+x
2z1)+2a12(x1y2+x2y1)
=o Ha ped ig a (g ) , (1) és (2) a la t t i
l t őla bennük vona losan és
homogénen,lő l ams tb . á l landóka t e l im i- ná l juk , a ké rdéses kúpsze le t egyen le te , a
t ője lö lé s hasz- ná la ta me l le t t :
2yz 2xz 2xy
~ ~ ~
2.1J4Z4
2X4Z4 2X4}f4~
y;
~ 2y5Z5 2X5Z5 2 X5.1J5 - }- (H3,,; (•„l )lX2Xa YaY2 z2z8 J}2Za+yaz2 X2Za+xaz2 X2.1fa+.xay2 X1Xa
Y iYa
z1za y1za+yaz1 X1za+xaz1 X1Ya+Xa.1f1X1
X2 Y1Y2Z1 Z2 Y1
Z2+ .1J2Z1 X1
Zz+
X2Z1 XiY2 + X2Y1
ez lesz :
x ,:;= o . . . . . . (3 )
6 . A
K ~:de term ináns t még á ta lak í tha t juk , ha az t a köve t-
ő
ha todfokú de term inánssa l sokszorozzuk :
0...
;;2:
tJ. ;
~;. a~; . ~ 11.; '·i
t/31,31 ;81;;2al1/3112a;,~ 1Ji; ,,; 1/12,12 2;1 2;1 a 211121/ia 2,1 2,12 11i2'13
+
11ia,12; ~
;81,31
§12,12
;1 2'1a+;1a,12
;;121/J 2
; I
21Ji3+ ;J
3l/12„ . . . . . (n ')
1
2;12;23 1/12,23
+
1]23,122;1s;2a
'~ +
lfas,1ame lynek három u to lsó oszlopát 2 -ve l sokszorozva és három u to lsó sorát 2 -ve l osz tva , egy me lynek ér téke :
=(123)
S")A. sokszorozás eredménye a
t ő: (023)2 (013)2 (012)2
(423)2 (413)
2(412)2 (523)2 (513)2 (512)2
0 0 0 - (123)
20
0 0 0 0 (123)2
0 0 0 0 0
0
(123)2
0=
(123 )G (023)2 (013)2 (012)2
1(423)
2(413)2 (412)2 ' '(523)2 (513)2 (512)2
1(023)2 (013)2 (012)
2a honné t végre ered hogy :
K,;~(123)
2=(423)2 (413 )2 (412)2 . . . . . ( 4) (523)2 (513)2 (512)•
de term inánsba megy
át,') Lásd Scholtz : >A kúpszeleten ő hat pont és a hexagrammum mystfoum tétele« czimü értekezésében a (6) alatti egyenletet. (Müegy. lapok II. köt. 68.l.)
--=
A MÁSODFOKÚ GÖRBÉK ÉS FELÜLETEK MEGHATÁROZÁSÁRÓJ,, 11
és így a 4 é 5 pon tokon
t ős ' az 123 háromszögnek con - iugá l t kúpsze le t egyen le té t még a
t őa lakban írha t juk :
(023)
2(013)
2(012)
2(423)
2(413)
2(412)
2=
0 . • . .(5) (523)
2(513)
2(512)
22.§.
A
három pontból és conJ°ugcílt ől meghatá1·ozott kúpszelet.7 . Legyenek a négyszög zögpon t ja i rend zerén t
J,2 , 3 , 4 és ezek coo rc l iná tá i x
1,!/1,z1 ;;r2 •••.;x
3 ..••;x •....,az ado t t pon tok ped ig 5 , 6 és 7 , me lyeknek coorc l iná tá i x
5,y
5,z5;x
6 .•••és x
7 ••••,akko r az 5 , 6 é 7 pon tok a (g ) a la t t i kúp- szel e t ke rü le tén feküsznek , ha a
t őegyen le tek á l lanak :
ct11x i
+a22 y;,
+a33z;. +2a28y5zs
+2a, aXszs+ 2a12x5y5=01
a11x;+a22y;+a33z!+2a28y6z6 + 2a13x6z6 + 2a12x6y6=o . • . (1 )
a11x ; +a22y;+a38z;+ 2a2a?J1Z1+2a1aX1Z1+2a1 2X1y1=0
az 1 2 3 4 négyszög é · a (g ) a la t t i kúpsze le t az
- őszámban ado t t de f in i t iók szer in t con jugá l tak a
t őfe l té te lek me l le t t :
a11X1Xa +a22!.f1!.fa +aa3z1za+ ct2a(1J1Za +.1J3Z1) + a1a(x1za
I )
1
+xaz1)+a12(x1ya+x8y1)=0 l .„(
2)I a11X2X4 +a22y2y4 +aaaZ2Z4 +a2a (y2z4 + .1J4Z2)+ arn (x2z4 IJ
1 +x4z2)
+a12(x2y4+x4y2)=0
Ha tehá t a (g ) , (1) és (2) a la t t i
l t őlaz
aw ...menny iségeke t e l im iná l juk , a
t ője lö lés haszná la ta me l le t t :
x2 y2 z2 2 yz 2xz 2xy
~
yi
~ 2y5z5 2x5z5 2x5y5x :
~ ~2y
6z
62xsz6 2x6ys
~
y; z;
2y7Z7 2X7Z7 2X7.7J7= K , ! : ! .„(o)
X1 Xa
!h?Jaz1 Za Y1 za
+YaZt X1 za
+xaz1 X1Ya
+XaY l X2X4 Y2Y4 z2z4 y2z4 + y4z2 X2Z4 +x4z2 X2Y4 +x4y2
JK ~::
= o .. . . . . (3 )
a lc iküszöbö lés i
dő,me ly a neveze t t három pon tbó l és con ju -
gá l t
őlmegha tározo t t kúpsze le tnek az egyen le te .
12
HUNYADY JF.NÖ.8 . Az (o ) a la t t i de term ináns t még á ta lak í tha t juk , ha az t a
t őha todfokú de terrn inánssa l sokszorozzuk :
;,; IJ,;~.; l/ ~ ;12S12 ;121/i2
;,; 11,;~'~ 11zas2a ;2aS2a S2a112a
~ ~ 1/s~ ~:t~ l/ 4~ 4 ~ 4~ 4 ~a4// 4 „ „ „.(p )
;,~
11,;
~.; 4~ 4 ;14sl4 ;1411u~,; IJ,;s,; l/24S24~ 4 ~ 4 / 4
; ,; 11,;
~.; 11ias1a ;13S1a ~ iaA sok ·zorozás eredménye a
t ő:
(012)
2(023)
2(034)2 (014)
2(013)2 (üU)2 (512)
2(523)2 (534)
2(514)
2(513)2 (524?
~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~
(712)
2(723)
2(734)
2(714)
2(713)
2(724)
20 0 0 0 (124)(324) 0 0 0 0 0 0 (213)(134)
= (234 ) (134) (124) (123) (012)
2(023)2 (034)
2(014 ) : :, (512)
2(523)
2(534)2 (514)
2(612)
2(623)
2(634)2 (614)
2(712)
2(723)2 (734)
2(714 ) : l A (p) a la t t i de termináns értékét legeg :y · ze r l í .hhen
úgypuha tol juk ki , ha az t a
t ő lsokszorozzuk :
\X3X4 YaY4 Z3Z4 .1J3Z4+.1J4FaJ'3Z4 +x4z3 X3y4
+ ,l'4.IJ31
1X1X4
y i
.1/4 z1Z.t Y1Z4+ .1f4?;1 X 1Z4+ X4z1 X1Yrht·.1.l/1X1X2Y1Y2 z1z2 !)1?;z+Y2·ö1 X1z2+x2z1 X1Y2+J.'2,1/1
(q )
1X2Xa YzYa ZzZa !)2Z3
+
.lfaZ2 Xz?.'3+
X3Z2 X2'!}3+
.rJ!/2 '' · ':t'1Xa .1/1.1/a z1za!f1Za+!faZ1.1\za+xaz1 X1Ya+,1·a.l/11
1 X2X4.1/2!/4 Z2Z4 !)z.?4. +.1f4Z2 X2Z4+X4Z2 X2,lf4+.l'4,lj2
me lynek ér téke a
t ő:
- (234) (134) (124) (123) ;(1
a (p) és ( q ) a la t t i de term inánsok sob :zorozásának eredménye pec l ig :
(234)
3(134)
8(1Ú )
3(123 )3 , és
ígya (p) a la t t i c le term inánsnak az ér téke ez :
- (234)
2(134)
2(124)
2(123)D
')L. Amüegyet.emilapokIT.kötetének256. lapjána 3:l, feladatot.
A 1ÚSODFOKÚ GÖRBÉK l~ FF.T.ÜI,E'rEK MEGilATAROZÁSARóL. 1~
a
i ől• ( •g re az
lő i t'lfogva
~ t i ,hogy
K,;gI
(234)(13-±)(124)(123)=-1(01 2)2( ) ( 4)~ (014)2(512)2(523)2(534)2(514)2, J
(612)2(623)2(634)2(6l4)2„.C
4)
(712)2(723)2(7 34)2(714)21a m iér t n,z 5 , 6 , 7 pon tokbó l és az l 2 3 4 con jug{ i l t n( 'gyszüg-
l
meg l1n , 'cá rozo t t
~ tegyen le té t a
T t őírha t juk :
(012)2(023)2(034)2 (014)2(312)2(523)2(534)2(514)2
(612)2 (62:3)2(634)2 (614)2 =0 .••.(5) (712)2 (723)2 (734)2
(714)
28 .
§.A kú1Jsze le t megha tc írozc ísa
acon jugá l t
őlés ntSgyszögbi:Jl .
9 . Legyenek az
123háromszög szögpon t ja inak coord iná- tú i x
1,y1,z
1;x
2 ••••;x
3....;a
4567négyszög csúc a inak coord iná tá i pec l ig x
4,y
4,z
4;x
5 ••••,x
6 ••••,x
7 • .••,akkor a (g) alatti kúpsze le t , a
4567négyszögnek conjugált a
t őfe l té te lek me l le t t :
rcll X4Xn+ C122.l/4Y6 + a33Z4Zn +
a2a (y4zs
+ ynz4) + a1a(X4Zn \+xnz4)+a12(x4y5+x5y4)=0 ...
(1 )
anX5X7+a22.1Js!/7 + a33Z5Z7 + a2a(y5z7+
y1z5)
+arn(X5Z1 + X7Z5) + Cl12( X5y7+ X7y5)=0az
123háromszög ped ig szintén a (g) a la t t i kúpsze le tnek con- jugá l t , ha a
t őfe l té te lek állanak:
a1iXzXa+ a22.lf2Ya + a83z2zs+ + X3z2) a2a(y2za + a12 + yaz2(X2.lfa)+
+
XsY2ll1a)(x2za=Ol
anX1Xa+a22Y1Ya+aaaz1za+a2a(y1za+y3z1)+a13(X1Za ...(2) +xaz1)+a12(:i:iya+XaY1)=01
rtnX1X2+a22Y1Y2 +aaaZ1Z2 +a2s(Y1Z2 + y2z1)
+
a1a(X1Z2+x2z1)+a12(x1y2+X2.1J1)=0
ezér t az
123háromszögnek és a
4567négyszögnek egy ine j í í . leg
con jugá l t kúpsze le tnek az egyen le té t úgy kap juk meg , hogy a
(g) , (1 ) és (2) alatti
l t őlaz
ctnsa t . menny iségeke t
e l im iná l juk . A k iküszöbö lés eredménye a
t ője lö lé
haszná la ta me l le t t :
14
HUNY ADY ENŐ.1
x2 y2 z2
2yz 2xz 2xy x4x6 Y-tY6 z4z6 y4z6
+y6z4
X4ZG +x6z4 X4y6
+ XGY4X5X1 YsY1
.
Z5Z1 YsZ1+y1zsX5Z7 + X7Z5 XsY1+X1Ysl =
.vll.l28t456'\(r·) X2X3Y2YaZ2ZaY2Za+YaZ2X2za + X3Z2 X2Ya+
XaY2 .x1x8
y
1y
3 z1z8y
1z3+yaz1X1za+xaz1 X1Ys+xay11 X1X2 Y1Y2 z1z2 y1z2+y2z1 X1z2+x2z1 X1Y2+X2Y1ez lesz :
K12a,4567=
0 . . . . . (3 )
10 . A háromszög és négyszögnek
id lcon jugá l t kúpsze le t egyen le té t transformá t iók á l ta l még ké t neveze tes a lakra hozzuk . Ha neveze tesen
lőaz (r) a la t t i de term ináns t a (n ') de term inánssa l sokszorozzuk , a sokszorozás eredménye ez ese tben a
t őlesz :
(023)
2(013)
2(01 -2 )
2(234)(236) (134)(136) (124)(126) (235)(237) (135)(137) (125)(127)
0 0 0 - ( 123)
20 0
1=0 0 0 0 (123)
20
10 0 0 0 0 - ( 123)
2j=
(123)
6(023)
2(013)
2(012)
2(234)(236) (134)(136) (124)(126) (235)(237) (135)(137) (125)(127)
a
i őlköve tkez ik , ha még a (n ') a la t t i de term ináns ér téké t ( l . a 6 . számo t ) tek in te tbe vesszük , hogy :
K
123, 4567(123)
2=(023)
2(013)
2(012)
2(234)(236) (134)(136) (124)(126) . . . ( 4 ) (235)(237) (135)(137) (125)(127) és ezér t az 123 háromszögnek és az 4567 négyszögnek egy ide - jü leg con jugá l t kúpsze le tnek az egyen le té t még a
t őa lakban nyer jük :
(023)
2(013)
9(012)
2(234)(236) (134)(136) (124)(126) = 0 . . . . (5) (235)(237) (135)(137) (125)(127)
11 . Az (r) a la t t i de term ináns t még úgy is transformá l-
ha t juk , hogy az t a
t ő lsokszorozzuk :
(045)
2(056)
2(067)
2(047)
21
~ i::s ~
0 0 0 0 - (457 ) (567 ) 0
CD :>;"'-<i::s : >;;::0 0 0 0 0 - (456 ) (467 ) µ...
,_...,.. p CD ;- >-"'
- " '
,... 0(245)(345) (256)(356) (267)(367) (247)(347)
0p;- „~ . .s;o„ ..-c+-Cl>'-~ 0..g1
(145)(345) (156)(356) (167)(367) (147)(347) "
0N'
.::::: ct>" p;- p.CD;-' 0::q(145)(245) (156)(256) (167)(267) (147)(247)
1-:i 0N!">'..,
~,...
c:T f,_C>/'rr cnl::t -l,•/W1;1 - 1c""I''rr 10 _ if.,,, U)'rr tcn Ol"rI 10\" c (J"",r1 UI'rf ioC:p:·:= (567) (467) (457) (456) (045) (245)(345)
2(256)(356) (056)
2(267)(367) (067)
2(247)(347) (047)
2 CD p"
CD 1-:i'
... ',...
<;;<O_
'>,
-'00"
N. '
''O.., -
!"> - ...=:: ':<T;;;,'r,.:. , <T~..:::: ~ t:i ~t ~ ~ t : ~ I: ~l:; 'r <T'r <T:;tcl ..=:::-=:::'r <Tgl:'rI <T..::::tc!.ri.'rllol l:d=
l?:I• ::q 1?;1-(145)(345) (156)(356) (167)(367) (147)(34 7 ) s
Cl>',... " '
~ ~s
~ ..:::: ~..:::: ~ ...=:: ...=:: a> "i(145)(245) (156)(256) (167)(267) (147)(247)
i::s >!>-- l : l.Ql~Q)Qtl l ,.O'> ~t;' 0>-1-1-:tCDClt l."l
'-<CD : -:i <T'r <T'r <T'r <T'r <T'r <T'r t' '-''-'
.,...
l l0>-1.Qtl l .-:t--10> cnC ~ C:::CD "" CD t'
a m iér t , ha még az (s ) a la t t i de term ináns ér téké t f igye lembe vesszük, ta lá l-
NCD ... ~ <;;<13
1-:i l l .<rrr <rrrQ <rrrl ilr.Q)rr <rrr tI~ rrr t?;I.,,
juk , hogy
00e+-oCD " '-:-i'..,, s· :cr
0'.1g
-;r
1-:cr
1-:g;r
tQg
lQ;r
lp
l."l ::q" '
i::s CD -1-1-1CD Q1 is:,...
K12
8,4667(567)(467)(457)(456)
=@ ..,
~°
O'>'
00CD' IJO> 'r\"--Qtl l .Q)QI~ -1!J'rr -1!/'rr -1(j"rf'lCD /'rr lcn /'rr ~>l."l i;(045)
2 ( 5 )~(067)
2(047)
2 1 '--'„
~ ~..:::: ~ ~..::::p;-
. •
c(:Tt>' ~CD li-1 -1i -1.CDQt~ O> Qf.,, >
(245)(345) (256)(356) (267)(367) (247)(347)
1 ....(6)
o<:! CD.,...
: p(o;t>"-' l:d 0>-·
(145)(345) (156)(356) (167)(367) (147)(347)
CD p;- 0-
. :>·'1(145)(245) (156)(256) (167)(267) (147)(247)
0N..., "'
;...p;- ~ ::0
o: .._, 0-
és ezér t az 123 háromszögnek és a 4567 négszögnek egy ide jü leg con jugá l t
CD e+-<:! ;:-'kúpsze le t egyen le té t még a
t őa lakban is írha t juk :
pCf' ;-,....
° '
16
IIUNYADY JENÜ.(04 7 )
2(056)
2(245)(345) (256)(356) (145)(345) (156)(356) (145)(245) (156)(256)
(067)
2(047)
2(267)(367) (247)(347)
(167)(367) (147)(347)
= 0 ••. . (7) ( l 6 7)(267) (147)(24 7)
14 .
§.A kúpsze le t rnegha tá1 ·ozása egy pon tb6 l és ké t conjugált
ől.
12 . L egyenek az ado t t pon t coord iná tá i x
9,y
9,z
9az 1234 és 5678 négszögök csúcsa inak coorc l iná tá i pedig x1, y1, z 1 ; . .
. . . x
8,y
8,z
8,akkor a (g) a la t t i kúpsze le t a 9 pon ton a köve t-
ő
fe l té te l me l le t t megy á t :
; a ; a ~ a a a a a =
o . . . (1) továbbá a (g) a la t t i kúpsze le t az 1234 és 5678 négyszögöknek con jugá l t , ha a
t őfe l té te lek ál lanak :
+x
3z1)+a12(X1Ya+xay1)=0 (2) r iux1xa+a22Y1Ya +assz1za a a( ~'a ) a ( a a11X2X4 +a22Y2Y4 +aaaz2Z4 +a2a (Y2Z4 +y4z2) +a1a (X2Z4 ' ·
+x4z2) +a12(x2y4 +x4y2)=0 a11X5X1 + ag2y5y1 + a3az5z1 + a2a (y5z1 + y1zs) +arn (X5Z1 ~
+ x7z5) +a12 (XsY1 +x1y5)=0 . . ( 3) an X6Xs + ag2Y6Ys + aasz6zs + a2a (y6zs + Ysz6 ) + a13 ( XGZs
+ x8z6) +a12(X6Ys +xsy6 )=o
és így a 9 pon ton
t őmég az 1234 és 5678 négyszögöknek con jugá l t kúpsze le t egyen le té t nyer jük , ha a (g) , (1) , (2) és (3 ) a la t t i
l t őlaz a-ka t k iküszöbö l jük . Az
dőegyen le t a
t ője lö lés haszná la ta me l le t t :
1
~
y2 z2 2yz 2xz
2xyx ; y; z; 2y9z9 2x9z9 2x9y9 X1 Xa y 1 y3 Z1 zs Y1 za + ysz1 X1 zs + X3Z1 X1Ya + XaY1 X2X4 Y2Y4 Z2Z4 Y2Z4 +y4z2 X2Z4 +x4z2 x2y4+x4y2 x
5x
7y5y7 z5z1 y 5z1 + Y1Z5 X5Z1 + x1z5 X5Y1 + ahYG I
XoXs YGYs zozs y6zs + YsZG XsZs + XsZo XoYs + XsYs ez lesz :
K,."„,. c1s
=o .• . . . . ( 4 )
me ly , am in t már em l í te t tük ,a kérdéses kúpsze le tnek az egyen le te .
~
.., 13 . A (4) a la t t i kúpsze le tnek az egyen leté t még mása lakokban is nye i jük , ha a ( t) de term ináns t
? transformá l juk , sokszorozzuk tehá t ezen czé lbó l
lőa ( t) a la t t i de term ináns t a (p) a la t t iva l , akkor a sokszo -
~
rozá eredménye ez le sz :
l<·
=
:'!>-
(012)
2(129)2
0 01
(125)(127) (126)(128)
(023)
2(239)2
0
(235)(237)
0(236)(238)
(034)
2(014) ' (349)
2(149)
20 0 - (124)(234) 0
0 0 0 - (123)(134)
(345)(347) (145)(147) (346)(348) (146)(148)
~ ~ ~ ~
=
(234) (134) (124) (123) (129)2 (239)2 (349)2 (149)2 (J 25)(127) (235)(237) (345)(347) (145)(147) (126)(128) (236)(238) (346)(348) (146)(148) :;; és ha még a (p) a la t t i de term ináns ér tékére (1. a 8 . számo t) vagyunk tek in te t te l , úgy ta lá l juk , hogy
K, ~ ,;
(234)(134)(124)(123)
=1
(012)2 (023)
2(034)
2(014)
2= - (129)
2(239)
2(349)2 (149)2
(125)(127) (235)(237) (345)(347) (145)(147) . . . . . (5)
(126)(128) (236)(238) (346)(348) (146)(148)
1 1
18
HUNYADY ENŐ.és ezér t a 9 pon ton
t őmég az 1234
éq4567 négyszögek- nek con jugá l t kúpsze le t egyen le té t a köve tk
őírha t juk :
(012)
2(023)
2(034)
2(014)
2 .(129)
2(239)
2(349)
2(149)
2 -(125)(127) (235)(237) (345)(347) (145)(147) - o . . .. (G) (126)(128) (236)(238) (346)(348) (146)(148)
Ugyan i lyen módon a kérdé e l„úp ze le te t még más egyen le t á l ta l fe jezhe t jük k i ; az á ta lak í t í t leveze té e ez
~ tben fe les leges vo lna , m iu tán az az
lő iegé . zen hason ló és abbó l ered , ha a kérdésben forgó négy. zögöke t egymá kö- zö t t fe lcseré l jük . A neveze t t kúp · ze le t egyen le té t ez ese tben még így is írhatjuk :
1
(056)
2(067)
2(07 )
2(05 )
2(569)
2(679)
2(789)
2(589)
2 - ~(156)(356) (167)(367) (178)(378) (158)(35) - o „ . . ( I) : (256)(456) (267)(567) (278)(478) (258)(45 )
5 .
§.A másod fokú, felület megha tározása há1 ·om pon t l iú l és egy conjugált te traéde1 ·bü l .
14 . Legyenek az 1234 tetraéder csúcsa inak coo rd iná tá i
X1,
y1,
z1, p1 ;...x4,
y4,z4,p
4,az 5 , 6 , 7 pon tok coo rc l iná tá i ped ig x
5,Ysiz
5, p5;sa t., akkor ez u tóbb i pon tokon a (k ) ah t t i másodfokú fe lü le t a
t őfe l té te lek me l le t t megy át:
a1 ix;+a22Y; +a
aa ~+ a44p1+2a
12x
5y5 + 2a13x5z
6+
2a14X5ps •+
2a2aY5Z5+
2a24y5p5+ 2aa4hPs =o
a ~ a ~ aaa ; a44 ;
+ 2a
12x
6y6 + 2a
13x6z6 + 2aux6p6
(l)+ 2a2aY6z6 + 2a24Y6P6 + 2aa4zsp5=0
aux i+ a22y i+
aaa ; a ~ 2a12x ,y
7+2a13x1z1+2au .X1P1
+2a2aY1Z1+2a24Y1P1+2aa4z1p1=0
és a (k) a la t t i másodfokú fe lü le t az 1234 te traéc lernek con ju-
gá l t , ha a
l< t őfe l té te lek á l lanak :
aux1x2 +a22Y1Y2+aaaz1z2 +a,u,P1P2+ a12(x1
y2 +x2y1)+a1
a(x1z2+x2z1)+au(x1p2+x2p1)
+ a2a(Y1z2+y2z1). +a24(Y1P2+Y2P1)+au(z1p2+z2p1)=0 J
a11 X1 Xa
+
a22Y1Ya + aaaz1za+a44p1 pa +
a12(x1ya+xay1) +a1a(
X-1za +xaz1) +a ,
4(X1Pa +Xap1)
+ a2a(Y1Za + Yaz1) /+a24(y1pa+
YaJJ1 )+aa4(z1pa+zap1)=0 \ a11X1X4
+a22y1y4 +
Cl33Z1Z4 +n44p1p4 +a12(X1!f4+x4y1) +a13 (X1Z4
+x4z1) + aH(x1p4 +x4p1) + a2aCy1z,+y .z1)
1(3) +cc24(1J1P4 + y4p1)+aa4(z1p4
+z4p1)=0 ) C lnX2xa+a22y
2y
8+aaaz2za -+c i44p2pa+a12 (x2pa+xap2 ) + · · · · · · · . · · · · . ·. . . . . . . . ... · · · · · · · · · · · · · _
oc i11x2x4+ . . .
+cc12(x2y4+x4y2)+ · · „ · · · · „ „ ·„ „ „ „ „ „ ....„ „ ..·„ „.„ · . ..- o a11x
3x
4+ + a12(x8y4 +x4ya )
+ ..····... ·· ··· ·· ··. ... . .... . ... ...=o és ezér t az 5 , 6 és 7 pon tokon
t őmég az l 234
ttraédernek con jugá l t má oc l fokú fe lü le t egyen le té t nyer- jük , ha a (k ) , (1) és (2) a la t t i
l t őlaz a
11a t . menny iségeke t k ikü zöbö l jü1 . Az e l im iuá i ió eredménye a
t ője lö lés haszná la ta me l le t t .
x2
y2
z2p2
2xy x; yij ~p i i 2x
6y5xg
y6 ~ ~ 2x6yGx;
y;
~ ~2x7y7
2xz
2X5Z5 2x6z5
x1x2 y1y2 z1z2 p1p2 x1y2+x2y1 x1z2+x2z1 X1XaY1Ya
z1zaP1Pa X1Ya+xay1 x1za+xaz1 X1X4
Y1Y4 z1z4 P1'P4x1y4 +x4y1
X2X3 X2Ya+xay2 X2X4 Xz!}4+X4!J2
2x5p5
2xp2xGp6 2x7p7 X1P2+X2P1 X1Pa+xap1
,, ~
. . . .. . . . . .
2yz
2,ljóZ6 2y6zG 2.IJ7Z7
2yp
2y5p5
2.1/6P6 2'!/7P1 Y1P2+.Y2P1Y1Pa+YaP1
„ .
(3 )
2zp 2z5p5 2z6pG
.~
Z1P2+z2p1
Z1Pa+zap1
-F - „
~ '..
„ ..( )u15 . A (3) a la t t i másodfokú fe lü le t egyen le té t más a lakban az (u) a la t t i de term ináns á ta lak í tásábó l nyer- jük , ha az t a
t őt izedfokú de term inán a l sokszorozzuk :
:;,;
\:. ' 11,;.
~.;.: i r , ; ,
\::;2341/234 :; 4~ t :;234'1'234 / 4~ 4 1/234'1'234 ~ 4 4Sa•1 5341l]341
:;,;, :;41211u2
:;,:. :; ~
2;23,;3u 21]2!J4.'1j3o~ 4~ 4 27t2341ta•1~ a /a ~a I ~a ~ ~a ~a ~ 4 ~ :l4 'a4 ~a4 ' a l/ : ~a : ~ a ']2a,1l'au+1]a41n·2s•~ 4 l'a ~a, ' a 2:;2a4:;412 • • • S2a41/,m + :;412'/234 • • • • • ,(v) 2:;284:;123 S2a41Ji23+ :;1231/234
2;341S412 sa4111412+;412'la41 2;341;123 :;3411/123+ ;1231/341 2:;,U2:;123 :;41211123 +:;1231/412
me lynek
l őnégy sorát
ttő lsokszo rozva ,
l őnégy osz lopá t ped ig 2 -ve l e losz tva , könnyen be lá t juk , hogy az a
ő t ő i
ér tekezésében »A másodfokú fe lü le tek e lmé le téhez« 23 . lap ján
lő d l(17) alatti de term i- náns tó l nem kü lönböz ik ,*) az u tóbb inak ér téké t ped ig ugyano t t ta lá l tuk , hogy
(1234)
15A sokszorozás eredménye a
t ő:
*)Ért, a math. tud. körébí51 VII. köt. V. szám,
(0234)
2(2345)
2(2346)
2(2347)2
0 0 0 0 0 0
(0134)
2(0124)2 (0123)2 (1345)
2(1245)2 (1235)
2(1346)
2(1246)
2(1236)
2(1347)
2(1247)
2(1237)
20 0 0 - (1234)2 0
00
0 0 0 0 (1234)
20
00
0 0
00 - (1234)
2 00 0
0 0 0 0 - (1234)
20
0
0 0
0 00 0
0
0 0 0= (1234)12 (0234)
2(0134)
2(0124)
2(0123)
2(2345)
2(1345)2 (1245)2 (1235)
2(2346)2 (1346)2 (1246)
2(1236) 2 (2347)
2(1347)2 (1247)
2(1237)2
0 0