命題XVI 定理VIII
對(duì)同樣的題設(shè),再向物體作直線,它們與軌道相切,由公共的焦點(diǎn)向這些切線落下垂線,我說物體的速度按照來自垂線的反比和主通徑的二分之一次正比的復(fù)合比。
系理1 主通徑按照來自垂線的二次比和速度的二次比的復(fù)合比。
系理2 物體的速度,在離公共的焦點(diǎn)的最大的和最小的距離上,按照來自距離的反比和主通徑的二分之一次正比的復(fù)合比。因?yàn)榇咕€現(xiàn)在即是距離。
系理3 因此,[物體]在圓錐截線上的速度,在離焦點(diǎn)的最大的或者最小的距離上比[物體]在離中心同樣距離的圓周上的速度,按照主通徑比二倍的那個(gè)距離的二分之一次比。
系理4 物體在橢圓軌道上運(yùn)行,在離公共的焦點(diǎn)平均距離處的速度與物體在同樣距離的圓形軌道上運(yùn)行的速度是相同的,這就是(由命題IV引理6)按照距離的二分之一次反比。因現(xiàn)在垂線即是短半軸,且這些[短半軸]如同距離與通徑之間的比例中項(xiàng)。這個(gè)反比與通徑的二分之一次正比的復(fù)合,成為距離的二分之一次反比。
系理5 在相同的圖形,或甚至不相同而主通徑相等的圖形中,物體的速度與從焦點(diǎn)落到切線上的垂線成反比。
系理6 在拋物線上,速度按照物體離圖形的焦點(diǎn)的距離的二分之一次反比;在橢圓上速度按較此比大的比,在雙曲線上按較此比小的比變化。因?yàn)椋ㄓ梢鞽IV系理2)自焦點(diǎn)到拋物線的切線落下的垂線按照距離的二分之一次比。在雙曲線上垂線按較此比小的比,在橢圓上按較此比大的比變化。
系理7 在拋物線上,一個(gè)物體在離開焦點(diǎn)任意距離處的速度比離中心同樣距離的一個(gè)物體在圓周上運(yùn)行的速度按照數(shù)值二比一的二分之一次比;在橢圓上按照小于這個(gè)比的比,在雙曲線上按照大于這個(gè)比的比。因?yàn)橛杀久}的系理2,在一條拋物線的頂點(diǎn)的速度按照這個(gè)比,又由本命題的系理6和命題IV,相同的比在所有的距離被保持。因此,在一條拋物線上任意一個(gè)地方的速度等于一個(gè)物體以一半的距離在圓周上運(yùn)行的速度;在橢圓上較小,在雙曲線上較大。
系理8 [一個(gè)物體]在任意圓錐截線軌道上運(yùn)行的速度比[一個(gè)物體]在距離為該圓錐截線的主通徑之半的圓形軌道上運(yùn)行的速度,如同那個(gè)距離比從焦點(diǎn)到圓錐截線的切線上落下的垂線。由系理5這是顯然的。
系理9 因此,由于(由命題IV 系理6)[一個(gè)物體]在這個(gè)圓形軌道上運(yùn)行的速度比[一個(gè)物體]在其他任意的圓形軌道上的速度,按照距離的二分之一次反比;從錯(cuò)比(ex ?quo)導(dǎo)出,[一個(gè)物體]在圓錐截線軌道上運(yùn)行的速度比[一個(gè)物體]以同樣的距離在圓形軌道上運(yùn)行的速度,如同那個(gè)公共距離和圓錐截線的主通徑之半的比例中項(xiàng)比從公共的焦點(diǎn)到圓錐截線的切線上落下的垂線。