Ο
Πάππος
στο έργο του "Μαθηματική συναγωγή" έδωσε δύο λύσεις στο πρόβλημα της τριχοτόμησης μιας γωνίας.
Η δεύτερη από αυτές, στηρίζεται σε μία ειδική υπερβολή, που παρουσιάζουμε αρχικά.
Έστω δύο σταθερά σημεία Ε και Δ ,θα βρούμε τον γεωμετρικό τόπο των σημείων Ρ του επιπέδου για τα οποία ισχύει η σχέση `hat(PEDelta)=2hat(PDeltaE)` (1)
Έστω Ρ ένα τέτοιο σημείο και Μ το μέσο του ΕΔ, φέρουμε την κάθετη στην ΕΔ στο Μ η οποία τέμνει την ΡΔ στο Κ, τότε `hat(KDeltaE)=hat(KEDelta)`
Άρα η ΚΕ θα είναι διχοτόμος της γωνίας ΡΕΔ και η γωνία ΡΚΕ θα είναι 2ω ως εξωτερική του τριγώνου ΚΔΕ.
Επειδή η ΚΕ είναι διχοτόμος της γωνίας ΡΕΔ ισχύει `(EDelta)/(EP)=(KDelta)/(KP)` (2)
Φέρουμε την ΡΒ κάθετη στην ΔΕ άρα ΚΜ//ΡΒ και θα ισχύει `(KDelta)/(KP)=(DeltaM)/(MB)` (3)
Από τις (2) και (3) προκύπτει `(EDelta)/(EP)=(DeltaM)/(MB)` ή `(EDelta)/(DeltaM)=(EP)/(MB)` και επειδή είναι EΔ=2ΔΜ θα είναι `(EP)/(MB)=2` (4)
Το ΜΒ όμως είναι ίσο με την απόσταση του Ρ από την ΚΜ ,άρα από τη σχέση (4) προκύπτει ότι το Ρ θα βρίσκεται σε μία υπερβολή με εκκεντρότητα ε=2, η οποία θα έχει εστία το σημείο Ε και διευθετούσα την ΚΜ . Αν πάρουμε ένα σημείο Α πάνω στο ΔΕ ώστε ΑΕ=2ΜΑ, τότε το Α θα είναι σημείο της υπερβολής όπως επίσης και το Δ αφού ΔΕ=2ΔΜ . Αν θεωρήσουμε ένα σύστημα συντεταγμένων του οποίου ο άξονας ΟΧ να ταυτίζεται με την ΜΕ τότε τα σημεία Α και Δ θα είναι οι κορυφές της υπερβολής και το μέσο Ο του ΔΑ το κέντρο του συστήματος.
Θέτουμε α=ΟΑ και επειδή ε=2 από τη σχέση `epsilon=gamma/alpha` προκύπτει
`gamma=2alpha` και η `gamma^2=alpha^2+beta^2` δίνει `beta^2=3alpha^2`
άρα η υπερβολή έχει εξίσωση `x^2/alpha^2 - y^2/(3alpha^2) = 1 `
Απόδειξη:
Επειδή το σημείο Ρ ανήκει στην υπερβολή θα είναι `hat(PEDelta)=2hat(PDeltaE)`.
Η γωνία `hat(PKΕ)` είναι επίκεντρη και βαίνει στο ίδιο τόξο με την `hat(PDeltaΕ)` άρα θα είναι
`hat(PKΕ) = 2hat(PDeltaE) = hat(PEDelta)`
λόγω της προηγούμενης σχέσης.
Όμοια για την `hat(DeltaKP)` θα είναι
`hat(DeltaKP) = 2hat(PEDelta) = 2hat(PKE)`
άρα η γωνία `hat(PKΕ)` θα είναι το ένα τρίτο της `hat(DeltaKΕ)`.
Έτσι η γωνία `hat(ΒKG)` τριχοτομήθηκε.