四次平面曲线
四次平面曲线()是四次的平面代數曲線,可以表示為以下的多變數四次方程:
A, B, C, D, E中至少要有一個不為0。方程式有15個常數,不過方程式若乘以非零的任意數,不會改變曲線,因此可以將其中一個常數固定為1,留下14個可調整的常數。四次曲线的空間可以視為是的实射影空间。依照克萊姆定理,若考慮一般位置下14個不同的點,通過這十四個點的四次平面曲线唯一,因此四次平面曲线的自由度為14。
四次曲线最多可以有:
- 四個相連的部份
- 28個雙切線
- 3個一般的二重點。
也可以考慮在其他數學域(甚至是环)中的四次曲线,例如在复数中的四次曲线。此時可以得到黎曼曲面,在C上是一維的物件,但在R上是二維的物件。例如Klein四次曲線,另外也可以探討射影平面下的曲線,由齐次多项式所定義。
舉例
上述曲線中,係數的不同組合產生了以下重要的曲線族。
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Cruciform曲線
Cruciform曲線是以下方程的四次曲線
其中a和b為決定曲線形狀的参数。 Cruciform曲線可以透過一個標準的二次變換x ↦ 1/x, y ↦ 1/y轉變為橢圓a2x2 + b2y2 = 1,因此是虧格為0的有理平面代數曲線。Cruciform曲線在实射影平面中有三個雙重點,是(x=0、y=0),(x=0 、z=0) 以及(y=0、z=0)。 [6]
此曲線是有理曲線,參數化後的結果也是有理函數。例如,令a=1及b=2,可得以下的參數式
其中唯一一個無法參數化的點是會讓參數式分母為零的點。
參考資料
- Weisstein, Eric W. (编). . at MathWorld--A Wolfram Web Resource. Wolfram Research, Inc. (英语).
- Cundy, H. Martyn; Rollett, A. P., 2nd, Clarendon Press, Oxford: 72, 1961 [1952], ISBN 978-0-906212-20-2, MR 0124167
- 埃里克·韦斯坦因. . MathWorld.
- Weisstein, Eric W. (编). . at MathWorld--A Wolfram Web Resource. Wolfram Research, Inc. (英语).
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- Gibson, C. G., Elementary Geometry of Algebraic Curves, an Undergraduate Introduction, Cambridge University Press, Cambridge, 2001, ISBN 978-0-521-64641-3. Pages 12 and 78.
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