■曲線のパラメータ表示と特異点

 有理曲線とは,パラメータ表示できる曲線である.

[1](x,y)=(t^2,t^3)とおくと,

f(x,y)=x^3−y^2=t^6−t^6=0  (有理曲線)

[2](x,y)=(t^2−1,t(t^2−1))とおくと,

f(x,y)=x^3+x^2−y^2=x^2(x+1)−y^2

=t^2(t^2−1)^2−t^2(t^2−1)^2=0  (有理曲線)

[3](x,y)={(1−t^2)/(1+t^2),2t/(1+t^2)}とおくと

f(x,y)=x^2+y^2−1=0  (有理曲線)

 さらに,多変数関数

  u[1,n](x1,・・・,x4)−c

=x1x2x3x4−x1x2−x1x4−x3x4+1−1

は,x2=t2x1,x3=t3x1,x4=t4x1と置くことによって,特異点が解消される.

 一般に「曲線の特異点」とは曲線のパラメータ表示を与えるものと考えて良いであろう.

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 以前に,パラメータ表示されたルーレット曲線族に対して,陰関数表示を試みたことがあった.たとえば,カージオイドは

  f(x,y)=(x^2+y^2)(x^2+y^2−2ax)−a^2y^2=0

となる.

 この方法を逆向きに使うと,

  f(x,y)=x^3+x^2−y^2のパラメータ表示が

  x=t^2−1,y=t(t^2−1)

  f(x,y)=x^2+y^2−1のパラメータ表示が

  x=(1−t^2)/(1+t^2),y=2t/(1+t^2)

で得られる.

[1]f(x,y)=x^3−y^2

fx(x,y)=3x^2=0

fy(x,y)=−2y=0

特異点は(0,0)のみ・・・特異点を通る直線をy=txとおき,

f(x,y)=x^3−y^2に代入すると

=x^3−t^2x^2=x^2(x−t^2)=0→x=t^2,y=t^3

[2]f(x,y)=x^3+x^2−y^2

fx(x,y)=3x^2+2x=0

fy(x,y)=−2y=0

特異点は(0,0)のみ・・・特異点を通る直線をy=txとおき,

f(x,y)=x^3+x^2−y^2に代入すると

=x^3+x^2−t^2x^2=x^2(x+1−t^2)=0→x=t^2−1,y=t(t^2−1)

[3]f(x,y)=x^2+y^2−1

fx(x,y)=2x=0

fy(x,y)=2y=0

(0,0)は特異点ではなく,単位円に特異点は存在しない.

(−1,0)は特異点ではないが,(−1,0)を通る直線をy=t(x+1)とおき,f(x,y)=x^2+y^2−1に代入すると

=x^2+t^2(x+1)^2−1

=(x+1){(1+t^2)x+(t^2−1)}

  x=(1−t^2)/(1+t^2),y=2t/(1+t^2)

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