конфокальные
кривые [от лат. con (cum) - с, вместе и
Фокус]
, Линии второго порядка, имеющие общие фокусы. Если
F и
F'- две данные точки плоскости, то через каждую точку плоскости проходит один эллипс и одна гипербола, имеющие F и
F' своими фокусами (рис. 1).
Каждый эллипс ортогонален любой софокусной с ним гиперболе, т. е. пересекается с ней (в четырёх точках) под прямым углом (углом между двумя кривыми в точке пересечения называется угол между их касательными). Всё множество софокусных эллипсов и гипербол в надлежащей системе координат определяется уравнением
(*)
где
с - расстояние фокусов от начала координат, а λ - переменный параметр. При λ >
с2 это уравнение определяет эллипс, при 0< λ<
с2 - гиперболу (при λ < 0 - мнимую линию 2-го порядка). Если один из фокусов стремится к бесконечности, то в пределе получаются два семейства софокусных парабол (рис. 2); любые две параболы, относящиеся к разным семействам, также ортогональны друг другу. При помощи софокусных эллипсов и гипербол на плоскости вводится система т. н. эллиптических координат (См.
Эллиптические координаты)
. Именно, если
М (
х, у)
- произвольная точка плоскости, то, подставляя ее координаты
х и
у в уравнение (*), получим квадратное уравнение для λ; корни его λ
1, λ
2 называются эллиптическими координатами точки
М. Сами
софокусные эллипсы и гиперболы составляют координатную сеть эллиптической координатной системы, т. с. определяются уравнениями λ = const. λ
2 = const.
Рис. 1 к ст. Софокусные кривые.
Рис. 2 к ст. Софокусные кривые.