Geom / AnGeom_2_7
.pdfАффинная классификация кривых
Аффинная классификация кривых второго порядка
7)Среди все действительных кривых второго порядка только эллипс лежит в ограниченной части плоскости (эллипс можно вписать в прямоугольник). При аффинном преобразовании это свойство сохраняется. Поэтому эллипс аффинно не эквивалентен ни одной из кривых.
8)Гипербола и парабола аффинно не эквивалентны, так как первая является центральной, а вторая нет.
Теорема доказана.
Аналитическая геометрия. Лекция 22
Аффинная классификация кривых
Алгоритм определения аффинного класса кривых второго порядка (Лагранжа)
Пусть в некоторой аффинной системе координат кривая второго порядка имеет уравнение
a11x2 + 2a12xy + a22y2 + 2b1x + 2b2y + c = 0.
1.Если уравнение содержит хотя бы один квадрат, можем считать, что a11 6= 0.
Группируем все слагаемые, содержащие x, и выделяем полный квадрат.
|
(a11x2 + 2a12xy + 2b1x) + a22y2 + 2b2y + c = 0 |
||||||||||
a11 |
x2 + 2a11 xy + 2a11 x |
+ a22y2 |
+ 2b2y + c = 0 |
||||||||
|
|
a12 |
|
b1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Аналитическая геометрия. Лекция 22
Аффинная классификация кривых
Алгоритм определения аффинного класса кривых второго порядка (Лагранжа)
Пусть в некоторой аффинной системе координат кривая второго порядка имеет уравнение
a11x2 + 2a12xy + a22y2 + 2b1x + 2b2y + c = 0.
1.Если уравнение содержит хотя бы один квадрат, можем считать, что a11 6= 0.
Группируем все слагаемые, содержащие x, и выделяем полный квадрат.
|
(a11x2 + 2a12xy + 2b1x) + a22y2 + 2b2y + c = 0 |
||||||||||
a11 |
x2 + 2a11 xy + 2a11 x |
+ a22y2 |
+ 2b2y + c = 0 |
||||||||
|
|
a12 |
|
b1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Аналитическая геометрия. Лекция 22
Аффинная классификация кривых
Алгоритм определения аффинного класса кривых второго порядка (Лагранжа)
Пусть в некоторой аффинной системе координат кривая второго порядка имеет уравнение
a11x2 + 2a12xy + a22y2 + 2b1x + 2b2y + c = 0.
1.Если уравнение содержит хотя бы один квадрат, можем считать, что a11 6= 0.
Группируем все слагаемые, содержащие x, и выделяем полный квадрат.
|
(a11x2 + 2a12xy + 2b1x) + a22y2 + 2b2y + c = 0 |
||||||||||
a11 |
x2 + 2a11 xy + 2a11 x |
+ a22y2 |
+ 2b2y + c = 0 |
||||||||
|
|
a12 |
|
b1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Аналитическая геометрия. Лекция 22
Аффинная классификация кривых
Алгоритм определения аффинного класса кривой второго порядка (Лагранжа)
a11 x2 + 2x |
a11 y + a11 |
+ a22y2 |
+ 2b2y + c = 0 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
a12 |
|
b1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
a11 x + a11 y + a11 |
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|||||||
|
−a11 a11 y + a11 |
+a22y2+2b2y+c = 0 |
|||||||||||||
|
|
|
a12 |
|
|
b1 |
|
|
|
a12 |
b1 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
x = x + a12 y + |
b1 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Выполним замену y00 = y |
|
a11 |
|
a11 , являющуюся |
|||||||||||
аффинным преобразованием, так как |
|
||||||||||||||
det T − |
|
= |
1 |
a12 |
= 1 6= 0. |
|
|
|
|
|
|||||
1 |
0 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
a11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Аналитическая геометрия. Лекция 22
Аффинная классификация кривых
Алгоритм определения аффинного класса кривой второго порядка (Лагранжа)
a11 x2 + 2x |
a11 y + a11 |
+ a22y2 |
+ 2b2y + c = 0 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
a12 |
|
b1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
a11 x + a11 y + a11 |
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|||||||
|
−a11 a11 y + a11 |
+a22y2+2b2y+c = 0 |
|||||||||||||
|
|
|
a12 |
|
|
b1 |
|
|
|
a12 |
b1 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
x = x + a12 y + |
b1 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Выполним замену y00 = y |
|
a11 |
|
a11 , являющуюся |
|||||||||||
аффинным преобразованием, так как |
|
||||||||||||||
det T − |
|
= |
1 |
a12 |
= 1 6= 0. |
|
|
|
|
|
|||||
1 |
0 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
a11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Аналитическая геометрия. Лекция 22
Аффинная классификация кривых
Алгоритм определения аффинного класса кривой второго порядка (Лагранжа)
a11 x2 + 2x |
a11 y + a11 |
+ a22y2 |
+ 2b2y + c = 0 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
a12 |
|
b1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
a11 x + a11 y + a11 |
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|||||||
|
−a11 a11 y + a11 |
+a22y2+2b2y+c = 0 |
|||||||||||||
|
|
|
a12 |
|
|
b1 |
|
|
|
a12 |
b1 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
x = x + a12 y + |
b1 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Выполним замену y00 = y |
|
a11 |
|
a11 , являющуюся |
|||||||||||
аффинным преобразованием, так как |
|
||||||||||||||
det T − |
|
= |
1 |
a12 |
= 1 6= 0. |
|
|
|
|
|
|||||
1 |
0 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
a11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Аналитическая геометрия. Лекция 22
Аффинная классификация кривых
Алгоритм определения аффинного класса кривой второго порядка (Лагранжа)
После замены получим уравнение
a11(x0)2 + a022y2 + 2b02y + c0 = 0,
в которое x0 входит только в квадрате. Аналогично работаем
сдругой переменной y0.
2.Пусть a11 = 0 и a22 = 0. В этом случае a12 6= 0.
y = x0 |
+ y0 |
, являющуюся |
Выполним замену x = x0 |
− y0 |
аффинным преобразованием, так как
det T = |
1 |
−1 |
= 2 = 0. |
|
1 |
1 |
6 |
xy при такой замене перейдет в (x0)2 − (y0)2. Появились квадраты. Переходим к пункту 1.
Аналитическая геометрия. Лекция 22
Аффинная классификация кривых
Алгоритм определения аффинного класса кривой второго порядка (Лагранжа)
После замены получим уравнение
a11(x0)2 + a022y2 + 2b02y + c0 = 0,
в которое x0 входит только в квадрате. Аналогично работаем
сдругой переменной y0.
2.Пусть a11 = 0 и a22 = 0. В этом случае a12 6= 0.
y = x0 |
+ y0 |
, являющуюся |
Выполним замену x = x0 |
− y0 |
аффинным преобразованием, так как
det T = |
1 |
−1 |
= 2 = 0. |
|
1 |
1 |
6 |
xy при такой замене перейдет в (x0)2 − (y0)2. Появились квадраты. Переходим к пункту 1.
Аналитическая геометрия. Лекция 22
Аффинная классификация кривых
Алгоритм определения аффинного класса кривой второго порядка (Лагранжа)
После замены получим уравнение
a11(x0)2 + a022y2 + 2b02y + c0 = 0,
в которое x0 входит только в квадрате. Аналогично работаем
сдругой переменной y0.
2.Пусть a11 = 0 и a22 = 0. В этом случае a12 6= 0.
y = x0 |
+ y0 |
, являющуюся |
Выполним замену x = x0 |
− y0 |
аффинным преобразованием, так как
det T = |
1 |
−1 |
= 2 = 0. |
|
1 |
1 |
6 |
xy при такой замене перейдет в (x0)2 − (y0)2. Появились квадраты. Переходим к пункту 1.
Аналитическая геометрия. Лекция 22