О п р е д е л е н и е. Направление называется главным направлением относительно линии второго порядка, если оно сопряжено с перпендикулярным ему направлением.
Т е о р е м а. Относительно любой линии второго порядка, отличной от окружности, существуют два и только два главных направления. Относительно окружности любое направление является главным.
Д о к а з а т е л ь с т в о. Записав условие сопряженности для ортогональных направлений и , получим условие
, ()
которое позволяет найти главные направления и определить их число.
I. Пусть в () . Тогда (в противном случае получим ). Из () получаем квадратное уравнение с неизвестным . Это уравнение имеет два различных корня, так как дискриминант больше нуля. Следовательно, в этом случае относительно линии второго порядка существуют ровно два главных направления.
II. Если в () , то получаем . Имеем два главных направления и – направления координатных осей.
III. Если в () , то есть () является тождеством, то любое направление является главным относительно линии второго порядка. В этом случае уравнение линии приводится к каноническому уравнению . То есть линия является окружностью (вещественного, нулевого или мнимого радиуса).
|
|
О п р е д е л е н и е. Диаметр линии второго порядка называется главным диаметром, если он перпендикулярен сопряженным хордам.
Таким образом, главный диаметр является осью симметрии линии второго порядка.
Из следствия о диаметрах нецентральной линии следует, что нецентральная линия имеет только один главный диаметр – ось симметрии асимптотического направления.