Реферат по аналитической геометрии
Тема: Кривые на плоскости
Студентки группы ОАП 10-1:
Петренко Лидии
Линия - общая часть двух смежных областей поверхности. Движущаяся точка описывает при своем движении некоторую линию. В аналитической геометрии на плоскости линии выражаются уравнениями между координатами их точек. В прямоугольной системе координат линии разделяются в зависимости от вида уравнений. Если уравнение линии имеет вид: F (x; y)=0, где F (x; y)- многочлен n-ой степени относительно х, у то линия называется алгебраической линией ого n-го порядка. Линия 1-го порядка - прямая. Конические сечения относятся к линиям 2-го порядка и т.д.
Спирали
Спирали (франц., единственное число spirale, от лат. spira, греч. speira — виток), плоские кривые линии, бесчисленное множество раз обходящие некоторую точку, с каждым обходом приближаясь к ней или с каждым обходом удаляясь от неё.
Если выбрать точку за полюс полярной системы координат, то полярное уравнение спирали
r = f(j) таково, что f(j + 2p) > f(j) или f(j + 2p) < f(j) при всех j. В частности, спирали получаются, если f(j) — монотонно возрастающая или убывающая положительная функция.
Наиболее простой вид имеет уравнение архимедовой спирали: r = аj, изученной древнегреческим математиком Архимедом (3 в. до н. э.) в связи с задачами трисекции угла и квадратуры круга в сочинении "О спиралях".
Из других спиралей практическое значение имеет спираль Корню (или клотоида), применяемая при графическом решении некоторых задач дифракции. Параметрическое уравнение этой С. имеет вид:
.
Спираль Корню является идеальной переходной кривой для закругления железнодорожного пути, так как её радиус кривизны возрастает пропорционально длине дуги. Спиралями являются также эвольвенты замкнутых кривых, например эвольвента окружности.
Названия некоторым спиралям даны по сходству их полярных уравнений с уравнениями кривых в декартовых координатах, например:
· параболическая спираль (а - r)2 = bj,
· гиперболическая спираль: r = а/j.
· Жезл: r2 = a/j
· si-ci-cпираль, параметрические уравнения которой имеют вид:
,
[si (t) и ci (t) —интегральный синус и интегральный косинус]. Кривизна si-ci-cпирали изменяется с длиной дуги по закону показательной функции. Такие спирали применяют в качестве профиля для лекал.
Напоминает спираль кривая , называемая кохлеоидой. Она бесконечное множество раз проходит через полюс, причём каждый следующий завиток лежит в предыдущем.
Спирали встречаются также при рассмотрении особых точек в теории дифференциальных уравнений
Спиралями иногда называют также пространственные кривые, делающие бесконечно много оборотов вокруг некоторой оси, например винтовая линия.
Кардиоиды
Кардиоида (греч. καρδία — сердце, греч. εἶδος — вид) — плоская линия, которая описывается фиксированной точкой окружности, катящейся по неподвижной окружности с таким же радиусом. Получила своё название из-за схожести своих очертаний со стилизованным изображением сердца.
Кардиоида является частным случаем улитки Паскаля, эпициклоиды и синусоидальной спирали.
Так же можно сказать, что Кардиоида-это плоская кривая, описываемая точкой М окружности, которая извне касается неподвижной окружности того же радиуса и катится по ней без скольжения. ............
