阿波罗尼奥斯《圆锥曲线论》

阿波罗尼奥斯系统创立圆锥曲线理论,命名抛物线、椭圆与双曲线。

时代
古代
文明 / 地域
古希腊

背景

阿波罗尼奥斯(约公元前 262—190 年)生于佩尔加(今土耳其南部),是继欧几里得、阿基米德之后亚历山大数学黄金时代的代表。他集前人研究之大成,写成《圆锥曲线论》(Conics),使圆锥曲线成为独立的数学分支。

详细描述

此书原共八卷(前四卷希腊文本传世,后三卷由阿拉伯文回译,第八卷已佚)。阿波罗尼奥斯证明:用一个平面以不同倾角截圆锥,可得三类曲线,并首次为它们命名——

  • 抛物线(parabola,“并列”):截面与母线平行;
  • 椭圆(ellipse,“不足”):截面较陡;
  • 双曲线(hyperbola,“超出”):截面截开双叶圆锥。

他不用焦点—准线作为出发点,而是从圆锥的几何性质推演出直径、切线、共轭直径、渐近线等,给出大量关于弦、面积与比例的命题,体系之完备堪比《几何原本》之于平面几何。

求解过程 / 影响

《圆锥曲线论》在此后一千八百年间是该领域的权威。托勒密用”偏心圆+本轮”模型描述行星运动时,便以圆的性质为基础;而到了 17 世纪,开普勒发现行星沿椭圆运行、牛顿据此导出万有引力,圆锥曲线一跃成为天体力学的语言。阿波罗尼奥斯所奠定的这套几何,既是古代综合几何的顶峰,也成为近代解析几何与天体力学不可或缺的工具。