命題XII 問題VII
一個物體在一支雙曲線上運動;需求趨向圖形的一個焦點的向心力的定律。
令CA,CB為雙曲線的半軸;PG,KD為另外的共軛直徑,PF垂直于直徑KD;Qv為附屬于直徑GP的縱標線。引SP截直徑DK于E,又截縱標線Qv于x,并補足平行四邊形QRPx。顯然EP等于橫截半軸AC,如此是因為,由雙曲線另一焦點H作平行于EC自身的線HI,因為CS,CH相等,ES,EI也相等;至此EP是PS,PI,亦即(因IH,PR平行且角IRP,HPZ相等)PS,PH的差的一半,因為差等于整個軸2AC。向SP落下垂線QT。且稱L為雙曲線的主通徑(或 (14)(rectangulum)GvP比Qvquad.如同PCquad.比CDquad.;又(由引理VII系理2)Qvquad.比Qxquad.當點Q和P重合時,成為等量之比;則Qxquad.或Qvquad.比QTq如同EPq比PFq,亦即,如同CAq比PFq,或(由引理XII)如同CDq比CBq:聯合所有這些比,L×QR比QTq如同AC×L×PCq×CDq,或2CBq×PCq×CDq比PC×Gv×CDq×CBq,或如同2PC比Gv。但當點P和Q重合時,2PC和Gv相等。所以與此成比例的L×QR和QTq相等。這些等量乘以(SPq)/(QR),則L×SPq等于(SPq×QTq)/(QR)。所以(由命題VI系理1和系理5)向心力與L×SPq成反比,亦即,按照距離SP的二次反比。此即所求。
所求的力,它趨向雙曲線中心。這已得出,它與距離SP成比例。由此(由命題VII系理3)趨向焦點S的向心力如同(PEcub.)/(SPq),因PE給定,即與SPq成反比。此即所求。
按同樣的方式可以證明,當這一向心力變為離心力,物體將沿相對的雙曲線[分支]運動。