Unpublished Appendix to 'methodus': Problem IX
innititur: quæqꝫ magis perspicua et ornata evadet si fundamenta quædam pro more methodi syntheticæ præsternantur; qualia sunt haec.
< insertion from between the lines >Axiomata.
< text from p 33 resumes >Ax. 1. Quæ fluxionibus æqualibus simul generantur sunt æqualia.
Ax. 2. Quæ fluxionibus in data ratione simul generantur, sunt in ratione fluxionum.
Nota {illeg} \{illeg}/, simul generari intelligo quæ tota eodem tempore generantur.
Ax. 3. Fluxio totius æquatur fluxionibus partium simul sumptis.
Ubi nota quod profluxiones affirmativè {illeg}|a|c defluxiones negativè ponendæ sint.
< insertion from lower down the right margin >Ax. \4/. Fluxio major est quæ ex minori facit æquale vel majus, aut ex æquali majus producit.
< text from p 33 resumes > < insertion from higher up the right margin >Ax 5|4|. Fluxiones sunt ut momenta \contemporanea/ fluxionibus istis \continuè/ generata.
< text from p 33 resumes > < insertion from lower down the right margin >Ax: 4. Momenta contemporanea sunt ut fluxiones.
< text from p 33 resumes >Theoremata.
Th. 1. Positis quatuor \perpetuò/ proportionalibus fluentibus quantitatibus: summa extremarum reciprocè ductaru in suas fluxiones æquatur summæ mediarum reciprocè ductarum in suas fluxiones. Sint et erit . \Id quod eodem modo demonstrari potest ac solutio Prob 1; vel etiam sic./ {Nam} esto M momentum ipsius A, et cùm momenta fluentium sint ut fluxiones, erit momentum ipsius B, momentum ipsius C, et momentum ipsius D. Quare ubi A profluendo evadit , B evadet & C evadet , ac D evadet ubi vero \& similiter ubi/ defluendo A evadit . B evadet C evadt {sic}{illeg} ac D evadet hac lege scilicet ut hæ quantitates etiamnum maneant proportionales. Duc ergo extrema et media in se & provenient . Et . Aufer jam hæc posteriora æqualia \æqualia & / a prioribus æqualibus, & restantia æqualia \duc in ac/ divide per /> {illeg} M. Emerget enim . Ubi propter infinitam parvitatem momenti M rejectis terminis per id multiplicatis{.} Si{illeg}t , et erit . Nam augeantur hæ lineæ momentis suis fluendo Bb, Dd, Ee, Cc fluendo, & propter perpetuam earum proportionalitatem, adeoqꝫ rectangula ab extremis et medijs constituta perpetuo æqualia \nempe & /; augmenta rectangulorum \istorum/ BFCf & DGEg æqualia erunt: hoc est . Cùm autem fluxiones \{illeg}/ sint ut momenta \quantitatum ab/ istis {illeg} continuò descripta. hoc est &c. Erit . Et eodem ratiocinio erit ad in eadem ratione. Quare & , cùm sint in eadem ratione ad æqualia, etiam æqualia erunt. \*/ * sive . Adeoqꝫ cùm fluxiones sint ut momenta quantitatum ab istis continuò generata, hoc est {,} & , erit . Sive . Decrescant jam rectangula Af et Ag donec in prima rectangula AF & AG redierint, & in ultimo istius infinitè parvæ defluxionis momento hoc est in primtunc Ab evadet AB atqꝫ Ad evadet AD. Quare in ultimo istius infinitè parvæ defluxionis momento, hoc est in primo momento fluxionis quadrangulorum AF et AG quando vel \incipiunt/ augeri vel diminui, erit . Q.E.D.
Cor: 1. Positis tribus continuè proportionalibus, {illeg} summa extremarum reciproce ductarum in suas fluxiones æquatur duplo mediæ ductæ in suam fluxionem. Si{illeg}t et erit *[1].
Cor 2. Positis tribus continuè proportionalibus si summa extremarum sit data quantitas, fluxio minoris extremæ erit ad fluxionem mediæ ut duplum mediæ ad differentiam extremarum. . Nam cùm ex Hypothesi non fluat, *[2] erit , sive /> . adeoqꝫ . Quare *[3], hoc est .
Cor 3{.} Sin differentia extremarum detur, fluxio alterutrius extremæ erit ad fluxionem mediæ, ut duplum mediæ ad summam extremarum. . Demonstratur ut Cor 2.
Cor 4. Quod si summa primæ et secundæ quantitatis detur, erit fluxio secundæ ad fluxionem tertiæ ut prima ad duplum secundæ auctum tertia. . Nam cùm ex Hypothesi non fluat, *[4] erit sive , adeoqꝫ . Quare ; hoc est {}.
Cor: 5. Si deniqꝫ differentia primæ et secundæ datur erit fluxio primæ vel alterutrius ad fluxionem tertiæ ut prima ad duplum secundæ diminutum tertia. fl . Demonstratur ut Cor 4.
Cor 6. Positis quotcuncꝫ continuè proportionalibus, quarum una sit data quantitas & cæteræ fluentes: fluxiones fluentium erunt inter se ut fluentes illæ ductæ in numerum terminorum quibus distant a dato \illo/ termino. Sint {illeg} continuè proportionales et si datur C, erit {}. Nam propter , est , p{illeg}|e|r Cor 1. At \ex Hypothesi/ . Ergo . hoc est .
Iterum quia , erit . Sed e jam ostensis est {illeg} sive . Sed e jam ostensis est . Ergo . Ergo . adeoqꝫ . Et . Atqꝫ ita in cæteris.
Theorem 2. In triangulo quovis rectangulo summa laterum ductarum in suas fluxiones æquatur Hypothenusæ ductæ in fluxionem su{illeg}|a|m.
<36>Cor. 7. Si fluentes duæ quantitates se multiplicant fluxio Quoti \Facti/ compon{illeg}|i|tur ex fluxionibus factorum mul alterne ductis in factores. {.} Nam . Ergo per Th 1.
Cor 8. Si fluens quantitas per fluentem quantitatem divid{illeg}|i|tur: fluxio Quoti est quæ produ prodit auferendo fluxionem divisoris {illeg}|m|ultiplicatam per dividuum, a fluxione dividui multiplicata per divisore{illeg}|m| & dividendo residuum per quadratum divisoris. . Nam . Ergo per Th: 1, , nam nihil est. Aufer utrobiqꝫ et residuum divide per A, et prodibit .
Theor. 2. In Triangulo quovis rectangulo
Cor 9. Fluxio radicis est ad fluxionem potestatis \su/ alicujus ut radix ad potestatem illam multiplicatam per numerum dimensionum . vel & sic in alijs potestatibus. Patet per c|C|or: 6.
Theor. 2. In triangulo quovis \perpetim/ rectangulo \cujus latera {illeg}|quom|odocunqꝫ fluunt/ summa laterum duct{illeg}|o|rum in suas fluxiones æquatur {illeg}|h|ypotenusæ {illeg}|d|uctæ in flux{illeg}|i|onem suam. Sit et erit Nam per Cor 9 Th 1 est {∷}, adeoqꝫ . Eadem ratione & . Quare cum atqꝫ adeo per Ax: 1 & 3 \erit/ . Quod dimidiatum fit . Q.E.D.
Cor 1. Si crus alterutrum sit data quantitas, erit fluxio Hypotenusa alterius cruris ad fluxionem hypotenusæ ut hypotenusa ad crus illud alterum. Detur A, et erit , \nam / propterea quòd nihil sit.
Cor 2. Si hypotenusa datur, erit profluxio unius alterum illud alterum crus ad crus primum. Detur C, et erit propterea quod nihil sit.
/> cruris ad defluxionem alterius utTheor. 3|4|. Si recta circa datum punctum gyrans, secet alias duas positione datas & ad commune punctum terminatas rectas: fluxiones earum quæ positione dantur, erunt ut ipsæ illæ rectæ ductæ in conterminas partes lineæ gyrantis. Circa datum punctum A gyret recta AC, & inter gyrandum secet ea p|r|ectas positione datas DC ac DB in punctis C et B. Dico esse . Sit enim Abc positio rectæ gyrantis in proximo temporis momento, hoc est Cc momentum rectæ DC et Bb contemporaneum momentum rectæ DB; et ipsi DB parallela agatur ce occurrens AC in e: et propter sim: tri: CBD, Cec, erit . Dein propter sim: tri: Aec, ABb, erit , et additis rationibus (per ax 4) . Coeant jam lineæ infinitè parùm distantes Ac & AC, et in momento concursus evadet . Q.E.D.
Cor 1{.} Iisdem positis, et ab A demissis ad DB et DC normalibus AG et AH: erit primo . Nam per Cor. 1 Th. 2, est . sive , et supra erat . {illeg}|E|rgo ex æquo .
Cor 2. Er{illeg}|i|t secundò {sic} . Nam per Cor 1 Th 2 est . Et supra erat . Ergo ex æquo .
Theor 4 3{.} Si Trianguli alicujus Basis et longitudine et positione detur, vertex autem sit ad rectam positione datam; demisso \ab alterutro termino basis ad rectam illam positione datam/ perpendiculo, quod occurrat {casis} opposito cruri trianguli, erit fluxio ejus oppositi cruris ad fluxionem alt{illeg}|e|rius cru{illeg}|r|is |ut| illud alter{illeg}|u|m crus ad partem hujus cruris inter verticem trianguli et perpendiculum illud situm. Sit AB basis trianguli, C vertex, DE locus verticis, et /> BD {sic} perpendiculariter demissa ad DC occurrat AC in F, eritqꝫ . Nam ab A ad DE demisso perpendiculo AD, erit (per Cor 1. Th 2) , et . Ergo ex æquo perturbatè . Q.E.D.
Cor. 1{.} Si a {sic} D demittatur K perpendicularis ad BC erit quovis \rectæ DC/ puncto R rectæ DE demittantur ad AC et BC perpendicula RS et RT: erit {illeg} . Nam . |Est ad ut {illeg}|c|osinus anguli ACD ad cosin: ang. BCD. Nam cosinus isti sunt ut BC ad FC.|
C{illeg}|o|r 2. Si punctum A infinitè distet a B, hoc est si AC sit ipsi AB parallela, age quamvis {illeg} RQ occurrenten {sic} AC in Q, sitqꝫ RQ positione data, et demisso ad BC normali RT, erit . {illeg} Nam demisso insuper ad QC normali RS, erit per Cor. 1, , & propter datam rationem SC ad QC erit per ax 2 . Ergo additis rationibus . Q.E.D.
Theor 5
Hujusmodi alia T{illeg}|h|eoremata non inutilia proponi possent: sed ad fluxiones superficierum festinamus.
Theor. 5. Si recta quævis motu parallelo per aream aliquam, a duabus parallelis & positione datis rectis terminatam transferatur: erit fluxio areæ ut fluxio alterutrius rectæ parallelæ. Sint AB, DC rectæ parallelæ, & BC recta per spatium interjectum ADCB in data inclinati{illeg}|o|ne ABC translata et AD terminus a quo incipit transferri; et erit ut . Nam area BD est ut longitudo AB Quare per Ax: 2 ut .
Schol.. Si angulus ABC rectus sit, tum quemadmodum statui solet , sic nos statuemus /> hoc est (per Cor 7 Th 1) . Sed hic sicut per non intelligitur linea sed productum arithmeticum quod exprimit numerum unitatum in area BD ex Hypothesi quod unitas superficialis sit quadratum cujus latera sunt unitates lineares: sic in hoc Scholio per non intelligitur fluxio linearis sed fluxio generans productum arithmeticum quod \exprimit/ numerum unitatum superficialium in BD exprimit ex {hac} Hypothesi quod {BD} momentum basis fluentis ductum in datam al{illeg}titudinem parallelogrammi facit momentum parallelogrammi.
Theor 6. Si recta quævis motu parallelo transferatur per aream alijs duabus {illeg} ad {illeg} positione datis et non parallelis rectis terminatam, erit fluxio areæ ut fluxio alterutrius rectæ positione datæ ducta in rectam mobilem. Transferatur BC per spatium CAB rectis AC AB positione datis terminatum: et erit ut . Etenim triangulum CAB est ut . ergo, per Ax. 2, fl: tri: CAB est ut . Sed per Cor: 6 & 9, Th: 1, est ut Ergo hoc est cùm et BC sint in data ratione, ut .
Schol. Si ang ABC rectus sit, potest juxta Schol præcedens, poni .
Theor 7{.} Si recta circa datum punctum gyrans, continuò terminetur ad aliam rectam positione datam: erit fluxio spatij a gyrante recta descripti, ut fluxio alterius rectæ. Gyret recta CB circa punctum C sitqꝫ CA terminus a quo incipit gyrare, et AB recta ad quam terminatur, et erit area ABC ut recta AB; adeoqꝫ (per Ax 2) ut .
Schol. Demisso ad AB normali CD, erit (juxta Schol Theor 5) , quia .
<40>Theor 8. Iisdem positis, si ab alio insuper quovis dato puncto recta perpetim ducatur ad concursum priorum rectarum, et a primo puncto ad hanc rectam agatur demittatur \linea/ perpendicularis terminatam ad rectam positione datam: erit fluxio hujus novæ rectæ ducta {illeg} in lineam perpendicularem, ut fluxio areæ a prima recta descriptæ. A da
A dato E agatur EB, et ad hanc perpendicularis {illeg} CH occurrens AB in H, eritqꝫ , ut . Nam ad demisso ad AB normali EF, erit per Cor: 1 Th: 2, . (hoc est propter sim. tri. EBF, HCD) . Ergo . Quare cùm CD datum sit, adeoqꝫ ut , sitqꝫ etiam (per Th 7) ut , erit ut .
Schol. Est et per Schol. sup. . Et insuper in eo temporis momento quo contingit angulum EBC rectum esse, est quia tunc HC et BC coincidunt.
Theor 9. Si recta circa datum punctum gyrans, secet alias duas positione datas rectas: superficie{illeg}|r|u inter datum punctum et rectas positione dat{illeg}|a|s isto motu generataru \fluxiones/ erunt ut quadrata longitudinum generantium. Sit A datum punctum circa quod AC gyrat, sintqꝫ BD et CD rectæ positione datæ, & AD principium a quo AC incipit gyrare, et erit . Sit enim {illeg} Abc positio rectæ gyrantis in proximo temporis momento, et triangula infinitè parva ABb, ACc erunt momenta superficierum ADB, ADC, adeoqꝫ ut ipsarum fluxiones. Sed per 15. 6. Elem. ista triangula sunt ut ad : Quæ ratio, si Abc retro volvatur donec redeat in AC, in ultimo ejus regressûs momento, hoc est in primo momento progressûs ubi AC incipit pergere ad Ac evadit ad . Q.E.D.
Theor: 10. Si recta positione data tangat curva positione datam et utraqꝫ secentur ab alia utcunqꝫ motâ rectâ: fluxiones curvæ illius & tangentis ejus in eo temporis momento æquales erunt, quo mota illa linea secat utramqꝫ in puncto contactû;s. Esto curva RS, Tangens ejus AB punctum contactûs C et linea mobilis DE: dico fluxiones linearum RC et AC æquales evadere quando DE pertingit ad C. Nam in RC sumatur arcus infinitè parvus Cc, & cum hæc juxta Hypothesin Archimedeam pro recta haberi possit, produc eam utrinqꝫ in directum, sitqꝫ ea producta AB propterea quod ipsa AB tantùm tangat curvam. RS itaqꝫ et AB commune habent momentum Cc, & proinde eandem fluxionem dum DE {illeg}|t|ransit per illud momentum. Q.E.D.
Cor. Hinc omnia quæ in Theor: 3 et 4 de fluxionibus rectarum positione datarum demonstrata sunt, conveniunt etiam fluxionibus curvarum quas rectæ illæ tangunt in intersectione cum linea mobili.
Theor. 11|2|. Si recta illa DE circa datum punctum D convoluta, describat duas superficies quarum una DRC terminatur ad curvam RC, altera DAC ad tangentem curvæ AC: fluxiones illarum superficierum æquales erunt in eo temporis momento quo recta circumacta transit per punctum contactus C {illeg}. Nempe quia tunc commune est utriusqꝫ momentum CDc.
Cor:{.} Hinc omnia quæ in Theor 7, 8 & 9 de fluxionibus superficierum rectis positione datis terminatarum demonstrata sunt, conveniunt etiam fluxionibus superficierum terminatarum curvis positione datis quas rectæ illæ tangunt.
<42>Theor 12|3|. Si recta mobilis perpetuò tangat curvam, punctum contactûs in si|om|ni temporis momento erit centru{illeg}|m| circa quod recta in illo momento volvitur. Concipe Curvam TV lineolis parvitate et multitudine infinitis constare quarum duæ sunto AB & BC. Hasce produc utrinqꝫ in directum, nempe AB ad D et E et BC ad d et e, et manifestum est quod \tangens mobilis/ in eo temporis momento quo tangens mobilis volvitur de loco DE in locum de, convertitur circa punctum contactus B, propterea quod istud B sit communis intersectio locorum DE ac de.
Cor 1. Hinc omnia quæ in Theor 3, 4, 7, 8, 9, 10, 11 de recta circa datum punctum \ceu centrum/ volvente demonstrata sunt, conveniunt etiam rectæ perpetuò tangente|i| curvam lineam positione datam, si modò punctum contactûs pro centro habeatur circa quod recta illa in momento contactûs illius convolvitur, vicem centri dati gerere concipiatur. Et proinde sigillatim{.}
Cor 2. S
<45>cruris ad defluxionem alterius ut illud alterum crus ad crus primum. Detur C, et erit propterea quod nihil sit.
Theor. 3. Si recta utcunqꝫ moveatur per superficiem aliquam: fluxio superficiei isto motu generatæ erit ut fluxio alterius alicujus rectæ a dato puncto ad medium primæ rectæ demissæ, ducta in primam rectam. Describat recta AB superficiem ABC motu quocunqꝫ, & ad medium ejus punctum D erigatur perpendiculum DE ad datum quodvis punctum E terminatum: et fluxio superficiei ABC erit ut . Sit enim adb, positio r in momento temporis proximè sequenti, positio rectæ AB motu quocunqꝫ prolabentis, et erit ABβ ABba momentum superficiei ABC, et Dd mo momentum contemporaneum momentum rectæ ED. Quare cùm ABba æquetur , & fluxiones sint ut momenta, erit fluxio generans ABba ut AB in fluxionem generantem Dd. Q.E.D. Quod autem dixerim esse : ad A et B erige ipsi AB perpendicula AF, BG occurentia Aα, Bβ occurentia ab in α & β, et erit trapezium . Et hoc trapezium non differt a momento ABβα {sic} nisi in spatijs Bβb & Aαa, quæ \ex Hypothesi/ sunt infinitè minora dicto trapezio & ad eam collata instar nihili, vel puncti ad lineam.
Schol. Dixi fluxionem superficiei ACB esse ut : sed quemadmodum Geometræ statuere solent parallelogrammum æquale esse facto ex lateribus, quod (veriùs loquendo) est ut factum ex lateribus; sic eg{illeg} ego ob usum commodiorem Theorematis hujus dicam in sequentibus esse .
Cor. Si in semicirculo ACB recta AC generet segmentum ACE gyrando circa termi/num\ diametri A, turn ab altero diametri termino B demisso BC normali ad AC, erit fluxio segmenti ACE ut dimidium fluxionis perpendiculi BC ductum in AC: vel juxta Scholium .
Jactis hisce demonstrationum fundamentis, methodus tenendi demonstrationes, uno et altero exemplo constabit. Proponatur itaqꝫ constructio in Exemplo 2do demonstranda. Per Cor. 2 Th. 1, est ad {illeg} ut AI ad ID. Estqꝫ AI ad ID {illeg}|ut| ID ad CE ex natura Curvæ AGE. Et proinde . Sed \(per Schol. Th. 3)/ fluxioni areæ ACEG, et fluxioni areæ PDI. et proinde areæ illæ per Ax: 1 æquantur. Q.E.D.
Proponatur denuò constructio qua Cissoidis area in Exemplo 3 determinatur. Ad hanc autem demonstrandam, lineæ punctim notatæ deleantur in schemate deleantur et aga\n/tur DQ, \AE/ et Cissoidis Asymptoton QR. Iam propter , est (per Cor 2 Th 1) . Et propter sim. tri. QDC, DEA, est . Ergo . & sive = {illeg} . Sed per Cor. 1, Theor. 3, est = fluxioni generanti aream ADOQ, est et ejus quadruplum fluxioni generanti Cissoidalem aream QREDO. Et proinde \per Ax: 2/ area illa infinite longa QREDO generatur quadrupla alterius ADOQ. Q.E.D.
Deniqꝫ ad demonstrandam constructionem areæ Conchoidalis in Exempl: 4; Ubi demonstraveris ut supra quod sit , sic procede. Est autem (per Cor. 2, Th. 3) & . Ergo . Adeoqꝫ per Ax. 2 Areæ PKC et DPE sunt in eadem ratione.
[1] * Theor 1.
[2] * Ax 3
[3] * {illeg}|C|or 1.
[4] * Ax 3.