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| prolusione ad un corso di geometria superiore. | 245 |
metriche: dualità per la quale, di due teoremi correlativi basta provarne un solo, perchè anche l’altro ne risulti irresistibilmente dimostrato. Così le proprietà delle stelle e dei fasci di piani si deducono da quelle delle punteggiate e viceversa; i due teoremi di Steiner l’uno dall’altro; il teorema di Briancon da quello di Pascal o questo da quello. Nulla di più facile che effettuare questa deduzione di teoremi, la quale si riduce ad un mero meccanismo.
Il principio di dualità, invece d’essere assunto come verità intuitiva e primordiale, può fondarsi su di un’importante proprietà delle coniche e delle superficie di second’ordine. Supponiamo d’avere una conica e nel suo piano un punto fisso pel quale si conduca una trasversale a segare la curva in due punti; cerchiamo su questa retta il quarto punto coniugato armonico di quello fisso rispetto alle due intersezioni. Ora, se si fa ruotare la trasversale intorno al punto fisso, il quarto punto cambiando di posizione genererà una retta. Consideriamo poi questa retta e da ogni suo punto guidinsi due tangenti alla conica, indi trovisi la coniugata armonica della retta stessa rispetto alle due tangenti; or bene, questa coniugata armonica passerà costantemente per quel punto fisso, assunto da principio. Dunque ad ogni punto nel piano della conica corrisponde una certa retta individuata, e viceversa a questa retta corrisponde quel punto. Il punto chiamasi polo della retta e la retta polare del punto. Se il polo si muove generando una retta, la polare ruota intorno ad un punto che è il polo di questa. Se il polo varia descrivendo una conica, la polare si muove inviluppando un’altra conica, i punti della quale sono i poli delle tangenti della prima. In generale, se il polo percorre una curva dell’ordine n (cioè tale che una retta arbitraria la seghi in n punti), la polare invilupperà una curva della classe n (cioè tale che da un punto qualunque le possano esser condotte n tangenti). Così ogni figura dà luogo ad un’altra nella quale i punti sono i poli delle rette nella prima e le rette sono le polari dei punti nella stessa. A tali due figure si dà il nome di polari reciproche1. Noi le vedremo poi riapparire come caso particolare di una teoria più generale.
Voi vedete che le polari reciproche dipendono da una conica assunta come direttrice. Si può farne senza ove si tratti di proprietà meramente descrittive, poichè per queste il principio di dualità è primordiale e assoluto. Ma all’incontro le relazioni metriche e le angolari vogliono che si abbia a fissare la natura e la posizione della conica direttrice. Allora ciò che si perde in semplicità, si guadagna in fecondità; poichè per ogni conica direttrice si hanno speciali teoremi che servono alla trasformazione di tali relazioni; epperò, data una proposizione involgente lunghezze di rette o aree di figure o funzioni goniometriche, si potranno in generale derivare tante pro-
