MF" = FF
et le triangle rectangle HPF' donne de même
MF'' = F'P*-f-PM'
Or, suivant que le point M est au-dessus ou au-dessous de X'X, on a y = -f-PM ou y = — PM; donc dans tous les cas, y' = PM*.
D'ailleurs, si nous traçons OM, FM est la résultante du contour FOM, et F'M est la résultante de F'OM. Donc, d'après le théorème des projections {n^ i«s), on a toujours
FP = proj " (FM) = proj^» (FO) -+- proj«» (OM) z= — c + x FT == projo» (F'M) = proj«" (FO) -h proj»» (OM) = h- c -f- a:
Car le segment FÔ est parcouru dans le sens des x négatifs, et le segment F'O dans le sens positif; donc les égalités [1] et [2] deviennent
[il M' = (x-cy^y'
[2] W'=(T-hcy-^y'
Retranchons membre à membre
MF' — MF' = (x+c)»— (x— c)»==4cr c'est-è-dire
(Mf ' — MF) (MF' -f- MF) = ic£
Mais, d*aprës la définition,
[S] . MF' -f- MF = 2a
donc
[4] MF'~MF = i^== —
En additionnant et retranchant les égalités [5] et [4], on a donc
MF' = a-+-- MF = fl — — a a
Si enfin nous substituons Tcxpression de MF.dans Fégalité [1], nous obtenons Tèquation
ou
ou
5fais par hypothèse on a a>c, a} — c* est donc positif; posons a} — c' = fc', Téquation devient
ou, en divisant tous les termes par fr*,
C'est Y équation de VelUpse rapportée au système d'axes que nous avons choisi.
GÉOMÉTRIE ASALYTIQiE.
iM« IlIspositloB générale de l'ellipse déduite de son équation. — L'équation trouvée [E] met immédiatement en évidence les propriétés générales de la courbe.
Si on la résout par rapport à ^, on a
Donc y n*est réel que si û* — x* est > : ce qui impose à x la condition d'être compris entre — c et -h a ; la courbe est donc limitée dans le sens des x positifs et dans le sens des x négatifs, et comprise tout entière entre les parallèles AZ, A'Z'. Déplus, à chaque valeur de .r, a: = OP, comprise dans cet intervalle, correspondent deux valeurs de y égales et de signes contraires : donc deux points M et M' de la courbe symétriques par rapport à X'X. — Pour ^ = a et pour x = — a, on a y = ; ce qui donne les points A et A'. De même, en résolvant par rapport à x, on trouve
x = ±-^sjb'-y^
ce qui montre que la courbe est comprise entre les parallèles BV, B' V menées à X'X par les points B et B' qui ont pour ordonnées -H b
et — 6, et qu'à chaque ordon- ^ ,z "ée OQ comprise dans cet
intervalle correspondent deux abscisses égales et de signes contraires; la courbe est donc encore symétrique par rapport à Taxe Y' Y (fig. 136).
Pour y=b et pour y= — b, on a a; = 0, ce qui donne les points B et B'.
Enfm, si on prend le point H''' symétrique de M par rapport au point 0, l'égalité des triangles OMP, OM'"P' montre que les coordonnées de ce point sont égales et de signes contraires à celles du point M; donc elles vérifient l'équation comme les coordonnées du point M. La courbe a donc pour centre le point 0.
On déduit aiiisi de l'équation les propriétés déjà connues parla géométrie.
tWQ. Hyperbole. — Équation de la eonrbe. — Lhyperbole est le lieu des points du plan tels^ que la différence des distances de chacun d'eux à deux points fixes appelés foyers est constante.
Prenons encore pour axe des x la ligne des foyers, dont nous désignons la distance par 2 c et pour axe des y la perpendiculaire élevée au milieu de FF'; soit 2a la diflerence des distances d*un point quelconque M de la courbe aux deux foyers (fig. 157).
On aura donc
MF' — MF = 2a
ou
suivant que le point considéré est plus rapproché de F que de F', ou plus près de F' que de F.
Dans Tun et Tautre cas, pour que le triangle MFF' ou le triangle M' FF' existe, il faut qu*on ait
2c>2a donc c>a Raisonnant comme pour Tellipse, on voit qu*on a pour un point M
[11 JW^ [2] MF^
\r =FP*-f-PM» = FF*-i-î/« )
Mais
PP == proj<»» (F'M) ±= proj«» (F'O) -h proj**» (OM) =c+x FP = proj*» (FM) = proj«» (FO) -h proj*^» (OM) ^z — c-^x donc
MF"'*-MF* = (c + x)* — (x — c)« = 4cx
ou, comme MF' — MF = 2a,
MF'H-MF = — a