<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Geometry &amp; Graphics</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Geometry &amp; Graphics</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Геометрия и графика</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2308-4898</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">37112</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.12737/2308-4898-2020-15-24</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Научные проблемы геометрии</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>Scientific problems of geometry</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Научные проблемы геометрии</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">Dual Problems with Conics</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Взаимные задачи с кониками</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Гирш</surname>
       <given-names>А. Г.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Girsh</surname>
       <given-names>A. G.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>доктор технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>doctor of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Кассельский университет</institution>
     <city>Кассель</city>
     <country>Германия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Кассельский университет</institution>
     <city>Кассель</city>
     <country>Germany</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <volume>8</volume>
   <issue>1</issue>
   <fpage>15</fpage>
   <lpage>24</lpage>
   <self-uri xlink:href="https://zh-szf.ru/en/nauka/article/37112/view">https://zh-szf.ru/en/nauka/article/37112/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Задача построения прямых, касательных к коникам, стоит в ряду двойственных задач на построение общих элементов двух коник. Например, задаче построения хордальной прямой (общей хорды двух коник) двойственно соответствует задача построения точки пересечения общих касательных двух коник. В статье дано новое свойство поляр, указана конструктивная связь поляр и хордальных прямых, а также дан новый способ построения общих хорд двух коник с учётом возможностей компьютерной графики. Рассматривается построение мнимых касательных к конике, проведенных из внутренней точки коники, а также построение мнимых общих касательных к двум коникам, из которых одна частью или полностью лежит внутри другой. Как известно, взаимные задачи с двумя кониками могут быть решены посредством преобразования их в две окружности с последующим обратным переходом от окружностей к исходным коникам. Этот метод решения вносил определенную ясность в понимании результата решения. Процедура перехода от двух коник к двум окружностям затем сама стала предметом исследования. По мере совершенствования методов решения геометрических задач усложняются и сами задачи. Допустив участие мнимых образов в комплексной геометрии, приходится все больше абстрагироваться. При этом восприятие геометрической картины полученного результата встречает затруднения. В этой связи актуальным становится корректность методов решения и визуализация мнимых образов. Основные результаты статьи проиллюстрированы на примере одной и той же пары коник: парабола и окружность. В статье также рассмотрены и другие пары аффинно различных коник (эллипс и гипербола), с целью показать общие свойства коник, проявляющиеся в исследуемых операциях. Использована модель комплексных фигур, включающая две наложенные плоскости: евклидова плоскость для действительных фигур, псевдоевклидова плоскость для мнимых алгебраических фигур и их мнимых дополнений.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>The problem for construction of straight lines, which are tangent to conics, is among the dual problems for constructing the common elements of two conics. For example, the problem for construction of a chordal straight line (a common chord for two conics) ~ the problem for construction of an intersection point for two conics’ common tangents. In this paper a new property of polar lines has been presented, constructive connection between polar lines and chordal straight lines has been indicated, and a new way for construction of two conics’ common chords has been given, taking into account the computer graphics possibilities. The construction of imaginary tangent lines to conic, traced from conic’s interior point, as well as the construction of common imaginary tangent lines to two conics, of which one lies inside another partially or thoroughly is considered. As you know, dual problems with two conics can be solved by converting them into two circles, followed by a reverse transition from the circles to the original conics. This method of solution provided some clarity in understanding the solution result. The procedure for transition from two conics to two circles then became itself the subject of research. As and when the methods for solving geometric problems is improved, the problems themselves are become more complex. When assuming the participation of imaginary images in complex geometry, it is necessary to abstract more and more. In this case, the perception of the obtained result’s geometric picture is exposed to difficulties. In this regard, the solution methods’ correctness and imaginary images’ visualization are becoming relevant. The paper’s main results have been illustrated by the example of the same pair of conics: a parabola and a circle. Other pairs of affine different conics (ellipse and hyperbola) have been considered in the paper as well in order to demonstrate the general properties of conics, appearing in investigated operations. Has been used a model of complex figures, incorporating two superimposed planes: the Euclidean plane for real figures, and the pseudo-Euclidean plane for imaginary algebraic figures and their imaginary complements.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>коника</kwd>
    <kwd>вложенная коника</kwd>
    <kwd>мнимое дополнение</kwd>
    <kwd>внутренняя область</kwd>
    <kwd>полюс</kwd>
    <kwd>поляра</kwd>
    <kwd>мнимая касательная</kwd>
    <kwd>радикальная ось</kwd>
    <kwd>центр подобия</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>conic</kwd>
    <kwd>nested conic</kwd>
    <kwd>imaginary addition</kwd>
    <kwd>inner area</kwd>
    <kwd>pole</kwd>
    <kwd>polar</kwd>
    <kwd>imaginary tangent</kwd>
    <kwd>radical axis</kwd>
    <kwd>center of similarity</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p></p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Волошинов Д.В. Визуально-графическое проектирование единой конструктивной модели для решения аналогов задачи Аполлония с учетом мнимых геометрических образов [Текст] / Д.В. Волошинов // Геометрия и графика. - 2018. - Т. 6. - № 2. - С. 23-46. - DOI: 10.12737/article_5b559c70becf44.21848537.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Voloshinov D.V. Vizual'no-graficheskoe proektirovanie edinoj konstruktivnoj modeli dlya resheniya analogov zadachi Apolloniya s uchetom mnimyh geometricheskih obrazov [Visual and graphic design of a single constructive model for solving analogues of the Apollonius problem taking into account imaginary geometric images]. Geometriya i grafika [Geometry and Graphics]. 2018, V. 6, I. 2, pp. 23-46. DOI: 10.12737/article_5b559c70becf44.21848537. (in Russian)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Волошинов Д.В. Единый конструктивный алгоритм построения фокусов кривых второго порядка [Текст] / Д.В. Волошинов // Геометрия и графика. - 2018. - Т. 6. - № 2. - С. 47-54. - DOI: 10.12737/article_5b559dc3551f95.26045830.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Voloshinov D.V. Edinyj konstruktivnyj algoritm postroeniya fokusov krivyh vtorogo poryadka [A single constructive algorithm for constructing the foci of second-order curves]. Geometriya i grafika [Geometry and Graphics]. 2018, V. 6, I. 2, pp. 47-54. DOI: 10.12737/article_5b559dc3551f95.26045830. (in Russian)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Гирш А.Г. Комплексная геометрия - евклидова и псевдоевклидова. - М.: ООО «ИПЦ &quot;Маска&quot;», 2013. - 216 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Girsh A.G. Kompleksnaya geometriya - evklidova i psevdoevklidova [Complex geometry - Euclidean and pseudo-Euclidean]. Moscow: «IPC \&quot;Maska\&quot;» Publ., 2013. 216 p. (in Russian)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Гирш А.Г. Мнимости в геометрии. [Текст] / А.Г. Гирш // Геометрия и графика. - 2014. - Т. 2. - № 2. -C. 3-8. - DOI: 10.12737/5583.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Girsh A.G. Mnimosti v geometrii [Imaginations in geometry]. Geometriya i grafika [Geometry and Graphics]. 2014, V. 2, I. 2, pp. 3-8. - DOI: 10.12737/5583. (in Russian)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Гирш А.Г. Наглядная мнимая геометрия. - М.: ООО «ИПЦ &quot;Маска&quot;», 2008. - 216 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Girsh A.G. Naglyadnaya mnimaya geometriya [Visual imaginary geometry]. Moscow: «IPC \&quot;Maska\&quot;» Publ., 2008. 216 p. (in Russian)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Гирш А.Г. Начала комплексной геометрии. Сборник задач по комплексной геометрии с решениями. Часть I - 2D. Кассель, 2012. - 191 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Girsh A.G. Nachala kompleksnoj geometrii. Sbornik zadach po kompleksnoj geometrii s resheniyami. Chast' I - 2D [The beginning of complex geometry. Collection of problems in complex geometry with solutions. Part I - 2D]. Kassel' Publ., 2012. 191 p. (in Russian)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Гирш А.Г. Начала комплексной геометрии. Избранные задачи комплексной геометрии с решениями. Часть II - 3D. Кассель, 2014. - 112 с</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Girsh A.G. Nachala kompleksnoj geometrii. Izbrannye zadachi kompleksnoj geometrii s resheniyami. Chast' II - 3D [The beginning of complex geometry. Selected problems of complex geometry with solutions. Part II - 3D]. Kassel', 2014. 112 p. (in Russian)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Гирш А.Г. Поверхность от вращения окружности [Текст] / А.Г. Гирш // Геометрия и графика. - 2017. Т. 5. - № 1. - С. 32-35. - DOI: 10.12737/25121.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Girsh A.G. Poverhnost' ot vrashcheniya okruzhnosti [The surface from the rotation of the circle]. Geometriya i grafika [Geometry and Graphics]. 2017, V. 5, I. 1, pp. 32-35. - DOI: 10.12737/25121. (in Russian)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Гирш А.Г., Короткий В.А. Графические алгоритмы реконструкции кривой второго порядка, заданной мнимыми элементами. // Геометрия и графика. - 2016. -Т. 4. - №. 4. - C. 19-30. - DOI: 10.12737/22840.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Girsh A.G., Korotkij V.A. Graficheskie algoritmy rekonstrukcii krivoj vtorogo poryadka, zadannoj mnimymi elementami [Graphic algorithms for reconstructing a second-order curve defined by imaginary elements]. Geometriya i grafika [Geometry and Graphics]. 2016, V. 4, I. 4, pp. 19-30. - DOI: 10.12737/22840. (in Russian)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Гирш А.Г., Короткий В.А. Мнимые точки в декартовой системе координат [Текст] / А.Г. Гирш, В.А. Короткий // Геометрия и графика. - 2019. - Т. 7. - № 3. - С. 28-35. DOI: 10.12737/article_5dce651d80b827.49830821.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Girsh A.G., Korotkij V.A. Mnimye tochki v dekartovoj sisteme koordinat [Imaginary points in a Cartesian coordinate system]. Geometriya i grafika [Geometry and Graphics]. 2019, V. 7, I. 3, pp. 28-35. DOI: 10.12737/article_5dce651d80b827.49830821. (in Russian)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Иванов Г.С., Дмитриева И.М. О задачах начертательной геометрии с мнимыми решениями [Текст] / Г.С. Иванов, И.М. Дмитриева // Геометрия и графика. - 2015. - Т. 3. - № 2. - С. 3-8. - DOI: 10.12737/12163.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Ivanov G.S., Dmitrieva I.M. O zadachah nachertatel'noj geometrii s mnimymi resheniyami [On descriptive geometry problems with imaginary solutions]. Geometriya i grafika [Geometry and Graphics]. 2015, V. 3, I. 2, pp. 3-8. - DOI: 10.12737/12163. (in Russian)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B12">
    <label>12.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Клейн Ф. Высшая геометрия [Текст] / Ф. Клейн; пер. с нем. Н.К. Брушлинского. - М.: УРСС, 2004. - 400 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Klejn F. Vysshaya geometriya [Higher Geometry]. Moscow: URSS Publ., 2004. 400 p. (in Russian)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B13">
    <label>13.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Клейн Ф. Элементарная математика с точки зрения высшей [Текст]. В 2 т. Т. 2: Геометрия / Ф. Клейн; под ред. В.Г. Болтянского; пер. с нем. Д.А. Крижановского. - М.: Наука, 1987. - 416 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Klejn F. Elementarnaya matematika s tochki zreniya vysshej [Elementary mathematics from the point of view of higher]. Geometriya [Geometry]. Moscow: Nauka, 1987, V. 2, 416 p. (in Russian)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B14">
    <label>14.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Короткий, В.А. Преобразование пучка коник в пучок окружностей / В.А. Короткий // Совершенствование подготовки учащихся и студентов в области графики, конструирования и стандартизации: Межвуз. науч.-метод. сб. - Саратов: СГТУ, 2014. - С. 53-57.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Korotkij, V.A. Preobrazovanie puchka konik v puchok okruzhnost [Transformation of a bundle of conics into a bundle of circles]. Sovershenstvovanie podgotovki uchashchihsya i studentov v oblasti grafiki, konstruirovaniya i standartizacii: Mezhvuzovskij nauchno-metodicheskij sbornik [Improving the training of pupils and students in the field of graphics, design and standardization: Interuniversity scientific and methodological collection]. Saratov: SGTU Publ., 2014, pp. 53-57. (in Russian)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B15">
    <label>15.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Кузнецов Н.С. Начертательная геометрия. - М.: Высшая школа. 1981, 262 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kuznecov N.S. Nachertatel'naya geometriya [Descriptive geometry]. Moscow: Vysshaya shkola Publ., 1981. 262 p. (in Russian)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B16">
    <label>16.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Ляшков А.А. Особенность отображения гиперповерхности четырехмерного пространства [Текст] / А.А. Ляшков, К.Л. Панчук, Л.Г. Варепо // Геометрия и графика. - 2017. Т. 5. - № 3. - С. 3-10. - DOI: 10.12737/article_59bfa3078af4c1.45321238.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Lyashkov A.A. Osobennost' otobrazheniya giperpoverhnosti chetyrekhmernogo prostranstva [A singularity of the hypersurface mapping of a four-dimensional space].  Geometriya i grafika [Geometry and Graphics]. 2017, V. 5, I. 3, pp. 3-10. DOI: 10.12737/article_59bfa3078af4c1.45321238. (in Russian)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B17">
    <label>17.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Пеклич В.А. Высшая начертательная геометрия [Текст] / В.А. Пеклич. - М.: Изд-во АСВ, 2007. - 344 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Peklich V.A. Vysshaya nachertatel'naya geometriya [Higher Descriptive Geometry]. Moscow: ASV Publ., 2007. 344 p. (in Russian)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B18">
    <label>18.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Пеклич В.А. Мнимая начертательная геометрия [Текст] / В.А. Пеклич. - М.: Изд-во АСВ, 2007. - 104 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Peklich V.A. Mnimaya nachertatel'naya geometriya [Imaginary descriptive geometry]. Moscow: ASV Publ., 2007. 104 p. (in Russian)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B19">
    <label>19.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Савельев Ю.А. Графика мнимых чисел. [Текст] / Ю.А. Савельев // Геометрия и графика. - 2013. - Т. 1. - № 1. - С. 22-23. - DOI: 10.12737/466.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Savel'ev Yu.A. Grafika mnimyh chisel [Graphics of imaginary numbers]. Geometriya i grafika [Geometry and Graphics]. 2013, V. 1, I. 1, pp. 22-23. DOI: 10.12737/466. (in Russian)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B20">
    <label>20.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Скопец, З.А. Преобразование двух кривых второго порядка в две окружности посредством гомологии / З.А. Скопец // Известия ВУЗов. Математика. - 1964. - № 2(39). - С. 139-143.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Skopec, Z.A. Preobrazovanie dvuh krivyh vtorogo poryadka v dve okruzhnosti posredstvom gomologii [Transformation of two second-order curves into two circles by means of homology]. Izvestiya VUZov. Matematika [Proceedings of universities. Maths]. 1964, I. 2(39), pp. 139-143. (in Russian)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B21">
    <label>21.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Флоренский П.А. Мнимости в геометрии: [арх. 12 января 2017] / Предисловие, послесловие, комментарии и общая редакция Л. Г. Антипенко. - М.: Лазурь, 1991. - 96 с. - ISBN 5-85-806-006-4.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Florenskij P.A. Mnimosti v geometrii: [arh. 12 yanvarya 2017] [Imaginary geometry: [arch. January 12, 2017]]. Predislovie, posleslovie, kommentarii i obshchaya redakciya L. G. Antipenko [Foreword, afterword, comments, and general edition by L. G. Antipenko]. Moscow: Lazur' Publ., 1991. 96 p. - ISBN 5-85-806-006-4. (in Russian)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B22">
    <label>22.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Reye Th. Geometrie der Lage. 1. Abteilung. - Leipzig, 1882, 215 p.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Reye Th. Geometrie der Lage. 1. Abteilung. - Leipzig, 1882, 215 p..</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
