* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
ГЛАВА
ХП
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ
ПЛОСКИЕ КРИВЫЕ
ГЕОМЕТРИЯ *
Л и н и я (кривая) может быть задана: 1) явным уравнением, 2) неявным уравнением, т. е. уравнением, определ я ющи м одн у дека рто ву коо рд и н ату как неявную функцию другой, и 3) двумя уравнениями, определяющими обе декартовы координаты точки как функции некоторого вспомогательного параметра. 1) П р о с т о й д у г о й л и н и и на плоскости называется геометриче ское место точек, координаты которых удовлетворяют при надлежащем выборе осей координат у р а в н е н и ю
3) Л и н и е й ь п а р а м е т р и ч е с к о м п р е д с т а в л е н и и на зывается геометрическое место точек, координаты которых определяются урав нениями Jf-X(Z)
1
у=у(0.
t
я < г < & ,
t
(4)
если функции x(t) у (t) в {a Ь] одно значны, непрерывны, имеют непрерыв ные производные первого порядка и удо влетворяют у с л о в и ю р е г у л я р н о с т и + У*
(0*0.
(5)
>-/(*).
О)
где f(x) на отрезке а < х < Ь одно значна, непрерывна и имеет непрерыв н у ю производную. 2) К р и в о й , з а д а н н о й не я в н ы м у р а в н е н и е м
F (x
t
у ) = 0,
(2)
называется геометрическое место точек, координаты которых удовлетворяют уравнению (2) и в окрестности каждой из этих точек из той области D пло скости ху, где F (x у) определена, геометрическое место точек образует простую д у г у . Эти точки называются
t
обыкновенными.
Такая кривая, называемая регуляр ным куском кривой в области D суще ствует, если функция F(x у ) , ее частные производные первого порядка F F непрерывны и
t t xt
Эти у с л о в и я о п р е д е л я ю т регулярный кусок кривой. Т о ч к и кривой, в окрестности которой Л И Н И Я представляет простую д у г у , на зывается обыкновенной, в противном с л у ч а е — особой. В окрестности всякой внутренней точки интервала регуляр ности л и н и я представляет п р о с т у ю д у г у . Е с л и функции х ( 0 » У ( 0 — аналити ческие, могущие не удовлетворять у с л о вию регулярности ( 5 ) , то л и н и я (4) состоит из регулярных кусков кри вой, разделенных точками, в которых х' (t) = 0 , у ' ( 0 = 0 . В окрестности такой точки [нарушения у с л о в и я ( 5 ) ] линия может представлять простую д у г у и может не являться простой д у г о й . В последнем с л у ч а е точка является
особой точкой кривой (4). О направле
y
F
I +I
F
*
0-
(3)
нии на кривой см. стр. 282. Л и н и я может задаваться уравнениями в п о л я р н ы х координатах: 1) г - / ( f ) ; (6) 2) F ( г , ч?) = 0; 3)
т. е. частные производные одновременно в н у л ь не о б р а щ а ю т с я . Т о ч к а , координаты которой удовле творяют уравнению ( 2 ) , но не обыкно венная, называется особой.
* См. литературу H J ,23], [19j. стр. 349: [22], 19], |2П,
г-г(0.
?-*(*).
В каждом из трех способов задания воз можен переход от одного способа к дру г о м у способу задания кривой. Параметр t может иногда иметь гео метрический или механический смысл. Составляя т а б л и ц у значений функций X (/), y(t) по формулам x = x ( t )
n n t