主題
Search

笛卡爾方程


表示 n 維歐幾里得空間中軌跡 L 的方程。它具有以下形式

 L:f(x_1,...,x_n)=0,
(1)

其中左側是笛卡爾座標 x_1, ..., x_n 的某種表示式。 滿足方程的 n 元組數 (x_1...,x_n) 是軌跡 L 上點的座標。

CartesianCircleSphere

例如,歐幾里得平面上所有到原點距離為 1 的點的軌跡是圓,可以用笛卡爾方程表示為

 x^2+y^2-1=0.
(2)

類似地,三維歐幾里得空間中所有到原點距離為 1 的點的軌跡是以原點為中心的半徑為 1 的球體,可以用笛卡爾方程表示為

 x_1^2+x_2^2+x_3^2-1=0.
(3)

通常使用字母 xyz 代替索引座標 x_1x_2x_3

兩個軌跡 L_1L_2 的交集是座標滿足方程組的點集

L_1:f_1(x_1,...,x_n)=0
(4)
L_2:f_2(x_1,...,x_n)=0.
(5)

例如,系統

L_1:x_1=0
(6)
L_2:x_2=0
(7)

表示座標平面 x_2x_3x_1=0 的點集)與座標平面 x_1x_3x_2=0 的點集)的交集。結果是點集 (0,0,x_3),即上述系統表示 x_3 軸。

CartesianEquationIntersections

一般來說,在三維歐幾里得空間中,單個線性笛卡爾方程表示一個平面,而 n 階代數曲面由 n 次多項式方程給出。曲線表示為兩個曲面的交集。例如,直線表示為兩個平面的交集,圓表示為球體和平面的交集(或兩個球體的交集)。當然,給定的曲線可以透過無限多種方式透過交集實現,這對應於表示同一曲線的無限多個不同的等效方程組。在任何情況下,都需要兩個方程,因為單個笛卡爾方程只能表示平面中的曲線。

表示軌跡的另一種方法是使用引數方程。直線的笛卡爾方程可以透過代數消去引數變數從引數方程中匯出。


另請參閱

仿射簇, 笛卡爾, 笛卡爾座標, 笛卡爾幾何, 座標系

此條目由 Margherita Barile 貢獻

使用 探索

引用為

Barile, Margherita. "笛卡爾方程." 來自 Web 資源,由 Eric W. Weisstein 建立。 https://mathworld.tw/CartesianEquation.html

主題分類