II. Kapitel.
Zykloöraphische Abbildung von f -Kreisen und
C-Kugeln.
11. Das Apollonische Problem. Man versteht darunter gewöhnlich
die Aufgabe, jene Kreise zu zeichnen, die drei vorgegebene Kreise
berühren. 1 ) Sie läßt sich auf die einfachere zurückführen: Jene Zykel zu
zeichnen, die drei vorgegebene Zykel P, Q, R berühren. Für P — p z ,
Q — cf, R = r z sind (nach Nr. 2, Satz 2) die Bildpunkte der gesuchten
Zykel die Schnittpunkte der projizierenden Kegel durch p, q, r. Nun
schneiden sich je zwei C-Kegel, etwa die projizierenden Kegel durch p
und q, (abgesehen von C) in einer Kurve 2. O., die mit C zwei (reelle oder
konjugiert imaginäre) Punkte gemeinsam hat. Diese Kurve wird von dem
projizierenden Kegel durch r, außer in den zweien C ungehörigen Punkten,
noch in zwei Punkten k x , k 2 geschnitten, die natürlich wieder reell oder
konjugiert imaginär sein können. Es sind dies die außerhalb C gemein
samen Punkte der drei C-Kegel. Durch sie gehen die drei Schnittkurven
2. O. je zweiei dieser Kegel. Die Bildzykel k\, k\ sind die einzigen
P, Q, R berührenden Zykel. Daher :
Zu drei Zykel gibt es zwei sie berührende Zykel (reelle oder konjugiert
imaginäre ).
Imaginäre Zykel, die sich so ergeben, haben gewöhnlich auch imagi
näre Mittelpunkte, sind also nicht bloß nullteilig.
Um die Lösung obiger Aufgabe einfach durchführen zu können,
betrachten wir zuerst die Konstruktion der (von C verschiedenen)
Schnittkurve K der projizierenden Kegel durch zwei Punkte p und q
etwas näher. Da die Ebene [p q u] — II 2 Symmetrieebene beider Kegel
ist, steht die Ebene s von K zu TI 2 senkrecht, stellt sich also im Nor
malriß auf II 2 als Gerade s" dar. Bezeichnen (Fig. 42) p x p 2 und q x q 2
die Schnittpunkte der Zykel P — p z , Q — cf mit ihrer Zentrale \p' q'],
x ) Über die Berührung von Kreisen soll Archimedes (2S7—212 v. Chr.) ein
besondres Buch geschrieben haben. Vielleicht enthielt es schon die Aufgaben, die
man als „Apollonisches Taktionsproblem“ zusammenfaßt. Das Buch von Apollonias
(um 265—170 v. Chr.) nsQt, snacpav, über dessen Inhalt Pappus berichtet, ist gleich
falls nicht erhalten. Der erste, der eine allgemeine Lösung mit Zirkel und Lineal
gab, war Fr. Vieta (1540—1603) in seinem ,,Apollonius Gallus" (1600). Dabei
kommen die Ähnlichkeitspunkte der Kreise zur Verwendung, deren Entdeckung
ihm zuzuschreiben ist, wenn sie auch schon bei Pappus gelegentlich auftreten.
Vgl. M. Cantor, Vorl. üb. Geschichte der Mathematik, II (2. Aufl.), Leipzig
1900, S. 590 f.; J. Tropfke, Geschichte der Elementarmathematik, II, Leipzig 1903,
S. 65 (2. Aufl. IV, S. 124); M. Zacharias, Enzykl. math. Wiss. III, A B 9, S. 1102 f.