প্রমাণঃ
আমরা জানি,
অধিবৃত্তের উপকেন্দ্র \(S(ae, 0)\)
অধিবৃত্তের দিকাক্ষের সমীকরণ \(x-\frac{a}{e}=0\)
অধিবৃত্তের উপরিস্থিত যে কোনো বিন্দু \(P(x, y)\)
উৎকেন্দ্রিকতা \(e=\sqrt{1+\frac{b^2}{a^2}}\)
\(\Rightarrow e^2=1+\frac{b^2}{a^2}\) ➜Note উভয় পার্শ্বে বর্গ করে।
\(\Rightarrow e^2-1=\frac{b^2}{a^2}\)
\(\Rightarrow \frac{b^2}{a^2}=e^2-1\)
\(\therefore b^2=a^2(e^2-1) ........(1)\)
সংজ্ঞানুসারে,
\(PS=e.PM\)
\(\Rightarrow PS^2=e^2.PM^2\) ➜Note উভয় পার্শ্বে বর্গ করে।
\(\Rightarrow (x-ae)^2+(y-0)^2=e^2.\left(\frac{|x-\frac{a}{e}|}{\sqrt{1^2+0^2}}\right)^2\)
\(\Rightarrow x^2-2aex+a^2e^2+y^2=e^2.\left(\frac{|x-\frac{a}{e}|}{\sqrt{1+0}}\right)^2\)
\(\Rightarrow x^2-2aex+a^2e^2+y^2=e^2.\left(\frac{|x-\frac{a}{e}|}{\sqrt{1}}\right)^2\)
\(\Rightarrow x^2-2aex+a^2e^2+y^2=e^2.\left(|x-\frac{a}{e}|\right)^2\)
\(\Rightarrow x^2-2aex+a^2e^2+y^2=e^2.\left(x-\frac{a}{e}\right)^2\)
\(\Rightarrow x^2-2aex+a^2e^2+y^2=e^2.\left(\frac{ex-a}{e}\right)^2\)
\(\Rightarrow x^2-2aex+a^2e^2+y^2=e^2.\frac{(ex-a)^2}{e^2}\)
\(\Rightarrow x^2-2aex+a^2e^2+y^2=(ex-a)^2\)
\(\Rightarrow x^2-2aex+a^2e^2+y^2=e^2x^2-2aex+a^2\)
\(\Rightarrow x^2-e^2x^2+y^2=2aex-a^2e^2-2aex+a^2\)
\(\Rightarrow -x^2(e^2-1)+y^2=a^2-a^2e^2\)
\(\Rightarrow -x^2(e^2-1)+y^2=-a^2(e^2-1)\)
\(\Rightarrow x^2(e^2-1)-y^2=a^2(e^2-1)\)
\(\Rightarrow \frac{x^2}{a^2}.a^2(e^2-1)-y^2=a^2(e^2-1)\)
\(\Rightarrow \frac{x^2}{a^2}.b^2-y^2=b^2\) ➜Note \((1)\)-এর সাহায্যে \(\because b^2=a^2(1-e^2)\)
\(\Rightarrow \frac{x^2}{a^2}.\frac{b^2}{b^2}-\frac{y^2}{b^2}=\frac{b^2}{b^2}\) ➜Note উভয় পার্শে \(b^2\) ভাগ করে।
\(\therefore \frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1\)
ইহাই নির্ণেয় অধিবৃত্তের সমীকরণ।

প্রমাণঃ
আমরা জানি,
অধিবৃত্তের উপকেন্দ্র \(S(0, be)\)
অধিবৃত্তের দিকাক্ষের সমীকরণ \(y-\frac{b}{e}=0\)
অধিবৃত্তের উপরিস্থিত যে কোনো বিন্দু \(P(x, y)\)
উৎকেন্দ্রিকতা \(e=\sqrt{1+\frac{a^2}{b^2}}\)
\(\Rightarrow e^2=1+\frac{a^2}{b^2}\) ➜< type="button" class="note-btn">Note উভয় পার্শে বর্গ করে।
\(\Rightarrow e^2-1=\frac{a^2}{b^2}\)
\(\Rightarrow \frac{a^2}{b^2}=e^2-1\)
\(\therefore a^2=b^2(e^2-1) ........(1)\)
সংজ্ঞানুসারে,
\(PS=e.PM\)
\(\Rightarrow PS^2=e^2.PM^2\) ➜Note উভয় পার্শে বর্গ করে।
\(\Rightarrow (x-0)^2+(y-be)^2=e^2.\left(\frac{|y-\frac{b}{e}|}{\sqrt{0^2+1^2}}\right)^2\)
\(\Rightarrow x^2+y^2-2bey+b^2e^2=e^2.\left(\frac{|y-\frac{b}{e}|}{\sqrt{0+1}}\right)^2\)
\(\Rightarrow x^2+y^2-2bey+b^2e^2=e^2.\left(\frac{|y-\frac{b}{e}|}{\sqrt{1}}\right)^2\)
\(\Rightarrow x^2+y^2-2bey+b^2e^2=e^2.\left(|y-\frac{b}{e}|\right)^2\)
\(\Rightarrow x^2+y^2-2bey+b^2e^2=e^2.\left(y-\frac{b}{e}\right)^2\)
\(\Rightarrow x^2+y^2-2bey+b^2e^2=e^2.\left(\frac{ey-b}{e}\right)^2\)
\(\Rightarrow x^2+y^2-2bey+b^2e^2=e^2.\frac{(ey-b)^2}{e^2}\)
\(\Rightarrow x^2+y^2-2bey+b^2e^2=(ey-b)^2\)
\(\Rightarrow x^2+y^2-2bey+b^2e^2=e^2y^2-2bey+b^2\)
\(\Rightarrow x^2+y^2-e^2y^2=2bey-b^2e^2-2bey+b^2\)
\(\Rightarrow x^2-y^2(e^2-1)=b^2-b^2e^2\)
\(\Rightarrow x^2-\frac{y^2}{b^2}.b^2(e^2-1)=-b^2(e^2-1)\)
\(\Rightarrow x^2-\frac{y^2}{b^2}.a^2=-a^2\) ➜< type="button" class="note-btn">Note \((1)\)-এর সাহায্যে \(\because a^2=b^2(e^2-1) \)
\(\Rightarrow \frac{x^2}{-a^2}-\frac{y^2}{b^2}.\frac{a^2}{-a^2}=\frac{-a^2}{-a^2}\) ➜Note উভয় পার্শে \(-a^2\) ভাগ করে।
\(\Rightarrow -\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1\)
\(\Rightarrow \frac{y^2}{b^2}-\frac{x^2}{a^2}=1\)
ইহাই নির্ণেয় অধিবৃত্তের সমীকরণ।

প্রমাণঃ
ধরি,
উপবৃত্তের কেন্দ্র \(C(\alpha, \beta)\)
আড় অক্ষ \(A\acute A\), যা \(X\) অক্ষের সমান্তরাল এবং \(A\acute A=2a\)।
কনুবন্ধী অক্ষ \(B\acute B\), যা \(Y\) অক্ষের সমান্তরাল এবং \(B\acute B=2b\)।
অধিবৃত্তের উপর যে কোনো বিন্দু \(P(x, y)\) । \(X\)-অক্ষের উপর \(PM\) লম্ব অঙ্কন করি যা বৃহদাক্ষকে \(Q\) বিন্দুতে ছেদ করে। \(C\)-কে মূলবিন্দু ধরে \(C\)-এর প্রেক্ষিতে \(P\) বিন্দুর স্থানাঙ্ক \((X, Y)\)
যখন, \(X=CQ=EM=OM-OE=x-\alpha\)
এবং \(Y=PQ=PM-QM=PM-CE=y-\beta\)
\(P(X, Y)\) বিন্দুটি অধিবৃত্তের আদর্শ সমীকরণ \(\frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1\)-এর উপর অবস্থিত,
সুতরাং \(\frac{X^2}{a^2}-\frac{Y^2}{b^2}=1 .....(1)\)
\((1)\) নং সমীকরণে \(X\) ও \(Y\)-এর মান বসিয়ে,
\(\frac{(x-\alpha)^2}{a^2}-\frac{(y-\beta)^2}{b^2}=1\)
ইহাই নির্ণেয় অধিবৃত্তের সমীকরণ।

প্রমাণঃ
ধরি,
অধিবৃত্তের কেন্দ্র \(C(\alpha, \beta)\)
আড় অক্ষ \(B\acute B\), যা \(Y\) অক্ষের সমান্তরাল এবং \(B\acute B=2b\)।
কনুবন্ধী অক্ষ \(A\acute A\), যা \(X\) অক্ষের সমান্তরাল এবং \(A\acute A=2a\)।
অধিবৃত্তের উপর যে কোনো বিন্দু \(P(x, y)\) । \(Y\)-অক্ষের উপর \(PM\) লম্ব অঙ্কন করি যা বৃহদাক্ষকে \(Q\) বিন্দুতে ছেদ করে। \(C\)-কে মূলবিন্দু ধরে \(C\)-এর প্রেক্ষিতে \(P\) বিন্দুর স্থানাঙ্ক \((X, Y)\)
যখন, \(Y=CQ=EM=OM-OE=y-\beta\)
এবং \(X=PQ=PM-QM=PM-CE=x-\alpha\)
\(P(X, Y)\) বিন্দুটি অধিবৃত্তের আদর্শ সমীকরণ \(\frac{y^2}{b^2}-\frac{x^2}{a^2}=1\)-এর উপর অবস্থিত,
সুতরাং \(\frac{Y^2}{b^2}-\frac{X^2}{a^2}=1 .....(1)\)
\((1)\) নং সমীকরণে \(X\) ও \(Y\)-এর মান বসিয়ে,
\(\frac{(y-\beta)^2}{b^2}-\frac{(x-\alpha)^2}{a^2}=1\)
ইহাই নির্ণেয় অধিবৃত্তের সমীকরণ।

প্রমাণঃ
মনে করি,
সরলরেখা ও অধিবৃত্তটির সমীকরণ যথাক্রমে
\(y=mx+c .........(1) \)
\(\frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1 .....(2) \)
\((1) \) ও \((2) \) নং হতে,
\(\frac{x^2}{a^2}-\frac{(mx+c)^2}{b^2}=1\)
\(\Rightarrow \frac{x^2}{a^2}-\frac{m^2x^2+2mcx+c^2}{b^2}=1\)
\(\Rightarrow b^2x^2-a^2(m^2x^2+2mcx+c^2)=a^2b^2\) ➜Note উভয় পার্শে \(a^2b^2\) গুণ করে।
\(\Rightarrow b^2x^2-a^2m^2x^2-2a^2mcx-a^2c^2-a^2b^2=0\)
\(\Rightarrow (b^2-a^2m^2)x^2-2a^2mcx-a^2(b^2+c^2)=0 ...(3)\)
\((3)\) নং \(x\)-এর একটি দ্বিঘাত সমীকরণ। সুতরাং এর মূল দুইটি বাস্তব ও অসমান, বাস্তব ও সমান, অথবা কাল্পনিক হতে পারে। মূলদ্বয় \(x_1\) ও \(x_2\) হলে, \((1)\) নং সমীকরণ হতে \(y_1\) ও \(y_2\) পাওয়া যাবে। \(x_1\) ও \(x_2\)-এর মানের উপর ভিত্তি করে তিনটি ঘটনা ঘটতে পারে,
যেমনঃ
\((i)\) \(x_1\) ও \(x_2\) বাস্তব ও অসমান হলে, \((1)\) নং রেখা উপবৃত্তটিকে দুইটি ভিন্ন বিন্দুতে ছেদ করবে।
\((ii)\) \(x_1\) ও \(x_2\) বাস্তব ও সমান হলে, \((1)\) নং রেখা উপবৃত্তটিকে স্পর্শ করবে।
\((iii)\) \(x_1\) ও \(x_2\) কাল্পনিক হলে, \((1)\) নং রেখা উপবৃত্তটিকে আদৌ স্পর্শ করবে না।
এখন,
\((ii)\) ঘটনা সত্য হলে, \((3)\) নং হতে \((-2a^2mc)^2=4.(b^2-a^2m^2)\times -a^2(b^2+c^2)\) ➜Note \(ax^2+bx+c=0\) সমীকরণের মূলদ্বয় সমাণ হওয়ার শর্ত, \(b^2=4ac\)
\(\Rightarrow 4a^4m^2c^2=4(b^2-a^2m^2)\times -a^2(b^2+c^2)\)
\(\Rightarrow a^4m^2c^2=(b^2-a^2m^2)(-a^2b^2-a^2c^2)\)
\(\Rightarrow a^4m^2c^2=(-a^2b^2-a^2c^2)(b^2-a^2m^2)\)
\(\Rightarrow a^4m^2c^2=-a^2b^2(b^2-a^2m^2)-a^2c^2(b^2-a^2m^2)\)
\(\Rightarrow a^4m^2c^2=-a^2b^2(b^2-a^2m^2)-a^2c^2b^2+a^4c^2m^2\)
\(\Rightarrow a^4m^2c^2+a^2c^2b^2-a^4c^2m^2=-a^2b^2(b^2-a^2m^2)\)
\(\Rightarrow a^2c^2b^2=-a^2b^2(b^2-a^2m^2)\)
\(\Rightarrow c^2=-(b^2-a^2m^2)\) ➜Note উভয় পার্শে \(a^2b^2\) ভাগ করে।
\(\Rightarrow c^2=a^2m^2-b^2\)
\(\therefore c=\pm \sqrt{(a^2m^2-b^2)}\) ইহাই নির্ণেয় শর্ত।
আবার,
\(c=\pm \sqrt{(a^2m^2-b^2)}\), \((1)\) নং সমীকরণে বসিয়ে
\(y=mx \pm \sqrt{(a^2m^2-b^2)}\) ইহাই নির্ণেয় স্পর্শকের সমীকরণ।
আবার,
\((3)\) নং সমীকরণ হতে সমান মূলদ্বয়ের মান \(x=\frac{2a^2mc}{2(a^2m^2-b^2)}\) ➜Note \(ax^2+bx+c=0\) সমীকরণের সমাণ মূলদ্বয়ের মাণ \(\frac{-b}{2a}\)
\(\Rightarrow x=\frac{a^2mc}{a^2m^2-b^2}\)
\(\Rightarrow x=\frac{a^2m\times \pm \sqrt{(a^2m^2-b^2)}}{a^2m^2-b^2}\) ➜Note \(\because c=\pm \sqrt{(a^2m^2-b^2)}\)
\(\Rightarrow x=\frac{\pm a^2m\sqrt{(a^2m^2-b^2)}}{\sqrt{(a^2m^2-b^2)}\times \sqrt{(a^2m^2-b^2)}}\)
\(\therefore x=\frac{\pm a^2m}{\sqrt{(a^2m^2-b^2)}}\)
আবার,
\(x=\frac{a^2m}{\sqrt{(a^2m^2-b^2)}}\) এবং \(c=-\sqrt{(a^2m^2-b^2)}\), \((1)\) নং সমীকরণে বসিয়ে
\(y=m\frac{a^2m}{\sqrt{(a^2m^2-b^2)}}-\sqrt{(a^2m^2-b^2)}\)
\(\Rightarrow y=\frac{a^2m^2}{\sqrt{(a^2m^2-b^2)}}-\sqrt{(a^2m^2-b^2)}\)
\(\Rightarrow y=\frac{a^2m^2-a^2m^2+b^2}{\sqrt{(a^2m^2-b^2)}}\)
\(\therefore y=\frac{b^2}{\sqrt{(a^2m^2-b^2)}}\)
আবার,
\(x=\frac{-a^2m}{\sqrt{(a^2m^2-b^2)}}\) এবং \(c=\sqrt{(a^2m^2-b^2)}\), \((1)\) নং সমীকরণে বসিয়ে
\(y=m\frac{-a^2m}{\sqrt{(a^2m^2-b^2)}}+\sqrt{(a^2m^2-b^2)}\)
\(\Rightarrow y=\frac{-a^2m^2}{\sqrt{(a^2m^2-b^2)}}+\sqrt{(a^2m^2-b^2)}\)
\(\Rightarrow y=\frac{-a^2m^2+a^2m^2-b^2}{\sqrt{(a^2m^2-b^2)}}\)
\(\therefore y=\frac{-b^2}{\sqrt{(a^2m^2-b^2)}}\)
\(\therefore y\)-এর এই দুই মাণ সমন্বয় করে পাই,
\(y=\frac{\pm b^2}{\sqrt{(a^2m^2-b^2)}}\)
অতএব, স্পর্শবিন্দুর স্থানাঙ্ক \(\left(\frac{\pm a^2m}{\sqrt{(a^2m^2-b^2)}}, \frac{\pm b^2}{\sqrt{(a^2m^2-b^2)}}\right)\)