* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
ПЛОСКИЕ
КРИВЫЕ
Из ураввения у = 20Х — и находим д* = 0, и так как все производные до 4-го порядка вклю чительно равны нулю при х = 0, но у ^ + 0, то начало координат — точка перегиба. В промежутке О < -г < оо кривая обращена вогнутостью в сторону + у, в промежутке — оо < < X < О — в сторону — у . 2) Для нахождения точек перегиба кривой ( X -|- у ) — 2д (ж — у ) = D — а* (овал Кассини) вычисляем:
п 3 1 3 3 а 1 3 t
6. О п р е д е л я ю т t при которых воз можно изменение знаков параметриче ских производных, т. е. такие значе ния I при которых x'(t) = 0 , y'(t) = О,
% t
J
r
- O . - L = o .
t
F F X F F
xx
x
= AxiX -^y
1
1
-а^у.
3 3
y
= Ay ix* + у + а ) ; = 4{Zx* + = Sxy; =а 4 ( X
Х 3
y -a*);
2
jcy
Фнг. 2 1 . Овал Касснни. р
У* H
-
Условия (*) принимают вид:
(X
1
7. Строят ш к а л у переменной t и т а б л и ц у изменения X у по определен ной схеме (см. пример на стр. 2 6 5 — 2 6 6 ) . 8. Н а х о д я т особые точки. 9. Находят вершины кривой (см. стр. 2 6 8 ) . 10. Находят точки перегиба. 1 1 . Н а х о д я т д о п о л н и т е л ь н ы е точки, например у з л о в ы е , т. е. находят такие f , C при которых x(t ) = х (U) у (Z ) =
0 b Q t 0
=
+
У(Ь).
у*)* — 2а* (х — у ) — Ь* + а* = О,
я а 1
[(X
1
+ у") -
a*]
[(X
1
+ J/') - а»
3 4 a 3
(X
1
- y )J +
a
+ R f l x y = 0; вэ этих уравнений находим о* A 3
4
12. Построение схематического чер тежа надо начинать с вычерчивания бесконечно удаленных ветвей, а затем от точки при t= — с о пройти по всем интервалам изменения t в соответствии с таблицей и закончить точкой t = + со. Н а кривой стрелками указывают на правление обхода.
Пример. Исследовать / (_ f - 1' — р — Вычисляем
3
у
2х
3
/
/
_ Ь — а* За» '
1 =
форму
кривой
х—
2yi
Г &
— а*
, о * — а'
=
1
— з — + ^ r - ;
перегиба, действитель
х-получаются четыре точки ные при условиях dy ах
' « - 2 ) .
U - I )
1
V
,
=
_JL±J_.
it' -
'
у
if* — а*
Ь* — а* Бесконечно удаленные точки / = ± 1, t = ± с о и асимптоты найдены выше (стр. 261). Для каждой из функций X у, х \ у ' находим те значения /, при которых эти функции обращаются в и или в со:
1
/
откуда fl > & > а (фиг. 21).
х = 0
при t = 0; / = 0; t = ± оо, / = 0 , / = 2;
t
Исследование и вычерчивание кривой по уравнениям х = х (t) У = У ( 0 про изводятся по с л е д у ю щ е й схеме. 1. Находят дифференциальные эле менты: производные у ' , X у " , Jt"', у " ;
t jr t
у = 0 х' = О у' = 0
X
= ± со;
= ± оо при / = 1; . . .
t =
*у_
dx
d*y dx*
y"x
f
— X'*
x"y' у = ± со
X
f
±1;
=
-Oo
/ = 1; / = ± 1,
2. Находят точки кривой, которых
X
бесконечно удаленные т. е. значения t при
t
>' = - о о
— — - — О или — — = 0.
3. Н а х о д я т асимптоты. 4. О п р е д е л я ю т экстремумы х и у . 5. Н а х о д я т пересечение кривой с осями координат.
(0
> (/)
Имеется экстремум X при I = O и при / = 2; в втих точках касательные параллельны оси у и кривая делает поворот. Состаиляется чертеж (см. фиг. 6); для этого соединяются плавными ли ниями бесконечно удаленные ветви и отдельные точки с указанием направления движения по кривой от / = — оо.