※ 引述《over0816 (安安)》之銘言:
: 先給出我的問題
: 一球面上有兩相交的圓,簡稱C1,C2,'
: 設C1對所在的平面為E1,C2所在的平面為E2,
: E1對於球的極為A,E2對於球的極為B。
: 已知E1通過B且E2通過A,
: 試問C1與C2是否一定正交??
: 以上的敘述出自中國的某本翻譯法國數學家J.Hardamard 的書
: 但我比較想知道為什麼,
: 因為書上只給出敘述s
我想應該有更漂亮的經典幾何證明,以下是目前找到比較典雅的解析幾何證明
把球心放在原點,以向量 a 記 A 點
向量 b 記 B 點
向量 p 記 圓 C1 與圓 C2 的某交點
球半徑則以 r 記之
則 |p|^2 = r^2(p 在球上)
E1: a.x = r^2(極面方程)
E2: b.x = r^2
C1 在 p 的切向量必垂直於 a(因該向量必平行於 E1)
必垂直於 p(因該向量是球面的切向量)
並且,a 與 p 均非零且不平行(因 a.p = r^2,且 |a| > r,|p| = r)
故 C1 在 p 的切向量必平行於非零向量 a︿p(「︿」表外積)
同理,C2 在 p 的切向量必平行於非零向量 b︿p
(a︿p).(b︿p) = (a.b)(p.p)-(a.p)(p.b) = r^4 - r^4 = 0
(其中 a.b = r^2 是由於 E1 過 B)
所以 C1 與 C2 正交
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 1.162.58.111
※ 編輯: Vulpix 來自: 1.162.58.111 (07/02 16:52)