阿波羅尼奧斯《圓錐曲線》的重現(xiàn)引起了數(shù)學家的興趣点额。應用如天文、透鏡洁灵、繪制地圖饱岸、算彈道射程、計算面積體積等推動人們對曲線的研究徽千;此外人們感到希臘人的證明方法缺乏一般性苫费。
一個小變動是人們把曲線定義為平面上的軌跡,而非阿波羅尼奧斯所述的圓錐面截線双抽。為了回答畫家提出的透視法問題i百框,幾何學者開展了新課題,這一分支到19世紀被稱為射影幾何牍汹。在十七世紀铐维,人們把它視為歐氏幾何的一部分柬泽。
對射影幾何做出貢獻的第一個人是笛沙格(1591-1661),他自學成才嫁蛇,當過陸軍軍官锨并、工程師、建筑師睬棚。笛卡爾高度推崇笛沙格第煮,費馬認為笛沙格是圓錐曲線理論的真正奠基人,但一般人欣賞不來他的著作(他采用了一些古怪的術語抑党,因此難以閱讀)包警,因此心灰意冷回老家了。
他引入了無窮遠點和無窮遠線(假設平行線交于無窮遠點新荤,平行面交于無窮遠線)揽趾,笛沙格定理稱,從一點透視出去的兩個三角形苛骨,三對對邊的延長線交點共線篱瞎,反之若三對對邊延長線交點共線,則連接對應頂點的三根直線必交于一點痒芝。
笛沙格的另一個基本結論是:交比在投影下的不變性俐筋。一條直線上四點形成的各線段之比,與直線在另一條投射線上的線段比相等严衬。他也定義了對合的概念:如果直線上有一點能使OA·OB=OA'·OB'澄者,則稱兩對點A,B和A',B'對合。若作一個圓錐線的內接四邊形请琳,則任一不過頂點的直線與圓錐形(L,M)粱挡、四邊形(P,Q,I,K)、四邊形對角線(G,H)相交的四對點有對合關系俄精。其次引入了調和點組的概念:A,B,E,F成為一調和點組(后來莫比烏斯定義交比=-1的點組為調和點組询筏,沿用至今)。
笛沙格進而闡釋極點與極帶理論竖慧,接著他把圓錐曲線的直徑看作無窮遠點的極帶嫌套,進而證明雙曲線、共軛直徑以及漸近線的一些事實圾旨。他通過投影和截景統(tǒng)一處理了不同種類的圓錐曲線踱讨,富有創(chuàng)新精神。
第二個主要人物是帕斯卡(1623-1662)砍的,在他短暫多病的一生中不僅研究了射影幾何痹筛,也是微積分的創(chuàng)始人之一,概率論的開創(chuàng)者,19歲時發(fā)明了第一臺計算器帚稠;物理上發(fā)現(xiàn)了氣壓隨高度升高而降低产雹,闡明了液體壓力的概念;他還是散文大師和神學辯論家翁锡。他的數(shù)學工作主要憑直觀,在去世不久前他給費馬的信稱他對數(shù)學有些厭倦夕土。(怎么感覺天才數(shù)學家分成三類:一類是早早搞出大新聞早早去世馆衔;一類是早早搞出大新聞晚年干別的;還有一類是早早搞出大新聞晚年還在奮斗的怨绣,據說根據牙齒的設定角溃,人類的設計年齡是40歲,也不是沒有道理)篮撑。
帕斯卡在射影幾何中得到一個著名結果:內接于圓錐曲線的六邊形减细,每兩條對邊相交而得的三個點共線,若六邊形對邊兩兩平行赢笨,則P,Q,R在無窮遠線上未蝌。
Philippe?de?La?Hire(1640-1718)也受笛沙格影響研究圓錐曲線,阿波羅尼奧斯敘述了364個關于圓錐曲線的定理茧妒,拉伊爾證明了約300個萧吠。總之他的結果并未超過笛沙格和帕斯卡的桐筏,不過他為極點纸型、極帶提供了新結果:若一點在直線上移動,則該點的極帶繞那條直線的極點轉動梅忌。
這一時期也出現(xiàn)了一些新的觀點狰腌。一、形狀變換牧氮。開普勒設想一個焦點固定琼腔,另一個則在連線上移動,橢圓可以變成拋物線蹋笼、雙曲線展姐,他還指出改變切割圓錐體的傾角可得到不同圓錐曲線。二剖毯、變換和不變性圾笨。做投射取截景,研究與原圖中保持不變的特性逊谋。
射影幾何學家也像韋達等代數(shù)學家一樣尋求一般方法的研究擂达。特別是在拉伊爾1685年的著作中,因他的目的是為了顯示射影法比阿波羅尼奧斯的方法胶滋,甚至比笛卡爾的代數(shù)幾何優(yōu)越板鬓。他們挖掘方法的一般性悲敷,無意中處理了點和線的相交問題,比起歐氏幾何注重大小和度量等性質俭令,射影幾何更注重位置和相交的性質后德,但直到19世紀才認識到他們的工作蘊含著幾何的新分支。