Секущая линия

редактировать
Линия, пересекающая кривую как минимум дважды

В геометрии, секущая кривой кривой - это линия , которая пересекает кривую как минимум в двух различных точках. Слово секанс происходит от латинского слова secare, означающего разрезать. В случае круга секущая пересекает круг ровно в двух точках. Хорд - это фактический отрезок линии , определяемый этими двумя точками, то есть интервал на секущей, концы которой находятся в этих положениях.

Содержание
  • 1 Окружности
  • 2 Кривые
    • 2.1 Секущие и касательные
  • 3 Множества и n-секущие
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки
  • 6 Внешние ссылки
Окружности
Общие линии и отрезки на окружности, включая секущую

Прямая линия может пересекать окружность в нуле, одной или двух точках. Линия, пересекающаяся в двух точках, называется секущей линией, в одной точке - касательной и ни в одной точке - внешней линией. Хорда круга - это отрезок прямой, соединяющий две различные точки круга. Следовательно, хорда содержится в уникальной секущей линии, и каждая секущая линия определяет уникальный хорд.

В строгих современных трактовках геометрии плоскости, результаты, которые кажутся очевидными и предполагались (без указания) Евклидом в его трактовке, являются обычно оказывается.

Например, теорема (элементарная круговая непрерывность): если C {\ displaystyle {\ mathcal {C}}}{\ mathcal {C}} - круг и ℓ {\ displaystyle \ ell}\ ell строка, содержащая точку A, которая находится внутри C {\ displaystyle {\ mathcal {C}}}{\ mathcal {C}} , и точку B, которая находится за пределами C {\ displaystyle {\ mathcal {C}}}{\ mathcal {C}} , тогда ℓ {\ displaystyle \ ell}\ ell - секущая линия для C {\ displaystyle {\ mathcal {C}}}{\ mathcal {C}} .

В некоторых ситуациях формулировка результатов в терминах секущих линий вместо аккордов может помочь объединить утверждения. В качестве примера рассмотрим результат:

Если две секущие линии содержат хорды AB и CD в окружности и пересекаются в точке P, которая не находится на окружности, то длины отрезков линии удовлетворяют AP⋅PB = CP⋅PD

Если точка P лежит внутри круга, это Евклид III.35, но если точка находится вне круга, результат не содержится в Элементах. Однако Роберт Симсон вслед за Кристофером Клавиусом продемонстрировал этот результат, иногда называемый теоремой о секансе, в своих комментариях к Евклиду.

Кривые

При работе с кривыми, более сложными, чем простые круги, возникает вероятность того, что линия, которая пересекает кривую в двух различных точках, может пересекаться с кривой в других точках. Некоторые авторы определяют секущую линию кривой как линию, которая пересекает кривую в двух различных точках. Это определение оставляет открытой возможность того, что линия может иметь другие точки пересечения с кривой. При такой формулировке определения секущей линии для окружностей и кривых идентичны, а возможность дополнительных точек пересечения просто не возникает для окружности.

Секущие и касательные

Секции можно использовать для аппроксимации касательной линии к кривой в некоторой точке P, если он существует. Определите секущую к кривой двумя точками, P и Q, с фиксированным P и переменной Q. Когда Q приближается к P вдоль кривой, если наклон секущей приближается к предельному значению, то этот предел определяет наклон касательной в точке P. Секущие линии PQ являются приближения к касательной. В расчетах эта идея является геометрическим определением производной.

Касательная линия в точке P является секущей линией кривой

Касательная линия к кривой в точке P может быть секущей линией к кривой. эта кривая, если она пересекает кривую по крайней мере в одной точке, кроме P. Другой способ взглянуть на это - понять, что быть касательной линией в точке P является локальным свойством, зависящим только от кривой в непосредственной окрестности P, в то время как секущая линия является глобальным свойством, поскольку необходимо исследовать всю область функции, производящей кривую.

Множества и n-секущие

Концепция секущей линии может применяться в более общих условиях, чем евклидово пространство. Пусть K - конечный набор из k точек в некоторой геометрической ситуации. Линия будет называться n-секущей K, если она содержит ровно n точек K. Например, если K представляет собой набор из 50 точек, расположенных на окружности в евклидовой плоскости, прямая, соединяющая две из них, будет 2 -секанс (или бисеканс), и линия, проходящая только через один из них, будет 1-секансом (или унисекансом). Унисеканс в этом примере не обязательно должен быть касательной к окружности.

Эта терминология часто используется в геометрии падения и дискретной геометрии. Например, теорема Сильвестра – Галла геометрии инцидентности утверждает, что если n точек евклидовой геометрии не коллинеарны, тогда должна существовать 2-секущая из них. И исходная задача о насаждении фруктовых садов дискретной геометрии требует ограничения количества 3-секущих конечного набора точек.

Конечность набора точек не важна в этом определении, если каждая линия может пересекать набор только в конечном числе точек.

См. Также
  • Эллиптическая кривая, кривая, для которой каждая секущая имеет третью точку пересечения, из которой может быть определена большая часть группового закона
  • Теорема о среднем значении, что каждая секущая графика гладкой функции имеет параллельную касательную
  • Quadrisecant, линию, пересекающую четыре точки кривой (обычно пространственную кривую)
  • Секущая плоскость, размерный эквивалент секущей линии
  • Секущая разновидность, объединение секущих линий и касательных к заданному проективному многообразию
Ссылки
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-06-07 07:54:38
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте