当德兰球

科技工作者之家 2020-11-17

对于由一平面截一圆锥面所得到的圆锥曲线,切于该平面并且沿一个圆周切于该圆锥面的球面,称为所给圆锥曲线的当德兰球。对于抛物线,只有一个当德兰球;对于椭圆和双曲线,则有两个当德兰球。当德兰球与所给平面的切点是圆锥曲线的焦点。1

简介当德兰球是与圆锥曲线有关的一种球面,指用几何法求出圆锥曲线焦点的重要球面。一个球面内切于一个圆锥并且与一个已知平面相切,该平面与圆锥交于一条圆锥曲线,则球面与平面的切点是圆锥曲线的焦点,球面与圆锥相切的圆所在平面与已知平面的交线是圆锥曲线的准线,这球被称为当德兰球。

数量若已知平面与圆锥的交线为抛物线时,则当德兰球有且仅有一个;若交线为椭圆或双曲线,则当德兰球有且仅有两个。

图1中,球O内切于圆锥面V,并和已知平面相切于点F,这时已知平面和圆锥面V的交线是抛物线,切点F是抛物线的焦点,在这种情况下当德兰球只有一个。

图2中,球O和O1,内切于圆锥面V,球O和已知平面相切于FZ,球O和已知平面相切于F2,这时已知平面和圆锥面V的交线是椭圆,切点F2和F1是椭圆的两个焦点,在这种情况下当德兰球有两个,即球O和O1。

图3中,球O和O1分别内切于圆锥面V的两叶,且球O切已知平面于F2,球O1在圆锥面V的另一叶内切已知平面于F1,这时已知平面和圆锥V的两叶相交,交线是双曲线,切点F2和F1是双曲线的焦点,此时当德兰球为两个,即球O和O1。2

人物简介当德兰球为法国-比利时几何学家当德兰(Germinal Pierre Dandelin,1794--1847)与比利时统计学家、天文学家凯特勒发现。

当德兰(Dandelin,G. P.)出生于法国巴黎,是比利时科学院院士,他于1822年首次提出并证明了上述命题。生于法国布尔歇(LeBourget),卒于比利时布鲁塞尔。1813年,他就学于巴黎综合工科学校,1825年当选为布鲁塞尔皇家科学院院士,兼任列日工程学院教授。著作有《抛物线焦点几个值得注意的性质》(1822),书中给出了画法几何中的当德兰定理。他还在代数学中得到一种通过系数确定方程近似根的“当德兰一格高费方法”(1823)。此外,他还撰有概率论和天文学方面的专著。

只看名字,人们容易把凯特勒和恶魔阿道夫·希特勒(Adolf Hitler)混淆,两人并无关系。凯特勒出身于比利时甘特市的一个小商人家庭,1819年(23岁)在甘得大学获得博士学位。1823年建议政府建立天文台,为了筹建工作,被派往法国学习。由此,与拉普拉斯、泊松、傅立叶等人相识,并从拉普拉斯学习概率论。1827游学英国伦敦:1829--1830年先后到德国、法国、瑞士、意大利等国考察。据说,他曾偶然接触到人寿保险公司实际业务问题,促成他从事统计的研究。1823年天文台建成后,被任名为台长,并开始发表人口及犯罪方面的统计研究。1841年成立比利时中央统计委员会,由他任终身主席。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所

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