释义 |
§8 重要平面曲线表 [三次曲线] 方 程 与 图 形 | 特 征 |     (a >0 , b<0 ,Δ>0) (a >0 , b<0 ,Δ=0) (a) (b)  这些曲线都是关于直线 对称的 | 曲线由两支组成 渐近线y = a与x = 0 曲线与y = a的交点  曲线与x轴的交点  极值点  拐 点  ( a ) 不连续点  极 大 点  渐 近 线 与 (b) 不连续点  渐 近 线  (c) 极 大 点  拐 点  在这两点的斜率分别为  渐 近 线 y = 0 | 方 程 与 图 形 | 特 征 |      [注] a, b为方程 的两个根,并设 | (a) 不连续点 x = a,x = b 渐 近 线 y = 0和x = a,x = b (b) 不连续点 x = a,x = b 极 大 点  极 小 点 拐 点 C 渐 近 线 y = 0和x = a,x = b ( c ) 不连续点 x = a,x = b 极 大 点  极 小 点 拐 点 C 渐 近 线 y = 0和x = a,x = b (d) 不连续点  极 大 点  拐 点 C 渐 近 线 y = 0和 (e) 不连续点  极 小 点 拐 点 C 渐 近 线 y = 0和 (f) 极 大 点  极 小 点 拐 点 C, D, E三点 渐 近 线 y = 0 | 上述三次曲线的图形,只列出a>0的情况,对于a<0时,除曲线 (当a>0时渐近线在x轴上方,当a<0时,渐近线在x轴下方)外,一般作适当变化后,与a>0时的曲线都是关于x轴对称的.例如a<0时,两条曲线: 与 是关于x轴对称的,而后者x2系数 . [抛物型曲线] 方 程 与 图 形 | 特 征 |       | (a) (a) ,n为偶数: y由 变到 极值点 奇数个(1~n-1) 拐 点 偶数个(0~n-2) (b) (b) ,n为奇数 y由 变到 极值点 偶数个(0~n-1) 拐 点 奇数个(1~n-2) 曲线与x轴的交点A1, A2,A3(或一个交点A1)为方程 的实根与y轴的交点 极值点 时 C,D (C取正号,D取负号) 拐 点 它是曲线 的对称中心,该点的切线斜率为 | 方 程 与 图 形 | 特 征 |  (a) (b) | (a) ,n为偶数: 顶点(同极值点)O(0, 0) 曲线关于y轴对称 (b) ,n为奇数: 拐点 O(0, 0) 曲线关于原点对称 | (m, n为两个互素的整数)

| n为偶数 m奇数 | n为奇数 m偶数 | n为奇数 m奇数 | 相切情况 | m>n m<n 对称情况 |   关于x轴对称 |   关于y轴对称 |   关于原点对称 | 在原点处与x轴相切 在原点处与y轴相切 | 方 程 与 图 形 | 特 征 | [双曲型曲线]     [半立方抛物线]   [箕舌线]   [笛卡儿叶形线]  或  [蔓叶线]  或 或  [环索线]  或 或 [尼哥米德蚌线]  或 或 (外支线取正号,内支线取负号)  | (a) n为偶数: 不连续点 O(0, 0) 渐 近 线 y = 0与x = 0 曲线关于y轴对称 (b) n为奇数: 曲线关于原点对称 (a) ,n为偶数,m为奇数: 不连续点 O(0, 0) 渐 近 线 y = 0与x = 0 曲线关于x对称 (b) ,n为奇数,m为偶数: 曲线关于y对称 (c) ,n为奇数,m为奇数: 曲线关于原点对称 尖点 在该点与x轴相切 曲率半径 弧长 极大点 ,在该点的曲率半径为 拐 点 ,在这两点的切线斜率分别为 渐 近 线 曲线与渐近线之间的面积 结 点 ,在该点与x轴和y轴相切,曲率半径为 顶 点 渐近线 圈套所围成的面积 曲线与渐近线之间的面积 曲线是使的点M的轨迹(P是直径为a的母圆与OQ的交点) 尖 点 ,在该点曲线与x轴相切 渐近线 曲线与渐近线之间的面积 曲线是使PM1 = PM2 = OP的点M1 , M2的轨迹(P为y轴上一点,M1,M2在过A, P两点的射线上) 顶 点 A(a, 0) 结 点 O(0, 0) 渐近线 x = -a 圈套所围成的面积 曲线与渐近线之间的面积 曲线是使OM1 = OP + b,OM2 = OP - b的点M1,M2的轨迹(分别称为外支线(右)和内支线(左)) 外支线 顶 点 A(a + b, 0) 拐 点 B, C,它们的横坐标等于方程x3 – 3a2x + 2a(a2 – b2) = 0的最大根 内支线 顶 点 D(a - b, 0) 拐 点(a>b时)E, F,它们的横坐标等于方程x3 – 3a2x + 2a(a2 – b2) = 0的第二个正根 尖 点(a=b时) O(0, 0) 结 点(a<b时) O(0, 0) 内外支线的渐近线x = a | [帕斯卡蜗线] 
或  或 ( 为圆的直径) 
曲线是使OM = OP ± b的点M的轨迹(P点在直径为a的圆周上) 顶 点 Ak,Bk(a ± b, 0)(k=1, 2, 3, 4, 5),B2与原点重合 结 点(b<a时)O(0, 0),在该点的切线的斜率为 ,该点的曲率半径为 尖 点(b=a时)O(0, 0) 孤立点(b>a时)O(0, 0) 极值点 当b<a时有4个,当b³a时有2个: 当b从0变到¥时,所有极值点构成蔓叶线 拐点(a<b<2a时) 二重切线的切点(b<2a时):  这些切点在圆r = - acosj上蜗线所围成的面积  (当b<a时,内圆的面积计算了两次) [注] 当b=a时,即为心脏线. [卡西尼卵形线] 
或 
曲线是使MF1×MF2 = a2的点M的轨迹(F1, F2为固定焦点,F1F2 = 2c,a为常数). 顶 点   极值点  
或 当a从0变到 时,所有极值点构成一个圆(半径为c) 拐 点   其中  或  当a从c变到 时,所有拐点构成双纽线 [注]当a=c时,即为双纽线. [心脏线]  或  或  [双纽线]  或   [普通旋轮线(摆线)]  或   [长(或短)辐旋轮线(次摆线)]   长轴(λ>1)  短轴(λ<1) [圆外旋轮线(外摆线)]  (a为定圆的半径,b为动圆的半径,t = ÐCOx)    | (i) (i) 它是使OM = OP ± a的点M的轨迹(a为圆的直径,P为圆周上的一点) (ii) 它是圆外旋轮线的特例(动圆与定圆的直径相等) 尖 点 O(0, 0) 顶 点 A(2a, 0) 极值点 二重切线的切点 曲线长 L = 8a 面 积 (i) (i) 它是使MF1 × MF2 = a2的点M的轨迹(OF1 = a) (ii) (ii) 它是使OM = PQ的点M的轨迹(P, Q在圆心为F1,半径为的圆周上) 结 点 (同拐点)O(0, 0),在该点的切线的斜率为± 1 顶 点 极值点 曲率半径 双纽面积 S = 2a2 曲线是一圆周沿x轴滚动而无滑动时,圆周上一点M所描成的轨迹(圆的半径为a) 周 期 T = 2pa 极值点 曲率半径 渐屈线 为一旋轮线(图中虚线) 拱 长 面 积 曲线是一圆周沿x轴滚动而无滑动对,圆外一点M(或圆内一点N)所描成的轨迹(圆的半径为a) 周 期 T = 2pa 结 点 拐 点 极大值点 极小值点 曲率半径 对应于极值点(l<1时)处的曲率半径为 曲线是一圆周沿另一圆周外部滚动而无滑动时,圆周上一点M所描成的轨迹,曲线的形状由的值而定 (i) (i) 当m = 1时,曲线是心脏线 (ii) (ii) 当m为整数时,曲线由m支组成,动点M描完m支后(即动圆绕定圆一周),返回起始位置 (iii) (iii) 当m为分数( ,g, h为互素的整数)时,曲线由g支组成,动点M描完g支后(即动圆绕定圆h周),返回起始位置 (iv) (iv) 当m为无理数时,有无穷多的分支,动点M不能返回起始位置 尖 点  顶 点 (式中k为整数,当m为整数时, ;当 时, ;当m为无理数时, ) 曲线长(一支) 曲率半径  扇形A1B1A2A1的面积(不包括定圆的面积)  | [圆内旋轮线(内摆线)] 
(a为定圆半径,b为动圆半径,t = ÐCOx) 

曲线是一圆周沿另一圆周的内部滚动而无滑动时,圆周上一点M所描成的轨迹. 圆内旋轮线的尖点、顶点的坐标,弧长,曲率半径及面积公式都与圆外旋轮线一样,只须把“+b”换成“-b”. 总是大于1,特别,当m = 4时,曲线有4只,称为星形线,其方程为 或
全曲线长L = 6a 曲线所围成的面积  [长(或短)辐圆外旋轮线(外次摆线)] (a为定圆半径,b为动圆半径) 
曲线是一圆周沿另一圆周的外部滚动而无滑动时,圆周外部(或内部)一点M所描成的轨迹. [长(或短)辐圆内旋轮线(内次摆线)] (a为定圆半径,b为动圆半径)

长辐 短辐 曲线是一圆周沿另一圆周的内部滚动而无滑动时,圆周外部(或内部)一点M所描成的轨迹.特别,当a=2b时,长短辐圆内旋轮线是一个椭圆;当a=b时,是帕斯卡蜗线. 方 程 与 图 形 | 特 征 | [阿基米德螺线]   | 曲线为一动点以常速 沿一射线运动,而这一射线又以定角速度 绕极点O转动时,该动点所描成的轨迹.曲线由两支曲线组成,它们关于x轴对称. (方程 中, ) 等距性 过极点的射线与曲线交于A0,A1,A2,L,它们是等间隔( )的 弧 长  曲率半径  扇形M1OM2的面积  | [对数螺线(等角螺线)]   | 曲线与所有过极点的射线的交角都相等(a)(k=cota),当 时,曲线沿顺时针方向绕极点转动而趋于极点 等比性 过极点的射线与曲线交于L,A-1,A0,A1,L,则L, ,OA0,OA1,L,各线段成等比级数(公比为 ) 弧长   曲率半径  [注]当 时,即为一圆 | [双曲螺线(反螺线)]   渐近点 极点O(当 时) 渐近线 y=a 曲率半径  扇形M1OM2的面积  曲线由两支组成,它们关于y轴对称 [连锁螺线]   曲线是当N在x轴上移动时,使圆扇形OMN的面积保持一定 的点M的轨迹 渐近点 极点O(当 时) 渐近线 x轴(当 时) 方 程 与 图 形 | 特 征 | [圆的渐开线] (a为圆的半径,t= COx)  | 尖点 A(a,,0) 与x轴的交点 B( ,0) (式中t0为方程t=tant的根) 弧长  曲率半径  曲率中心C在圆周上 曲线由两支组成,它们关于x轴对称 | [回旋曲线]   | 拐点 O(0,0) 渐近点 A( ) B( ) 弧长  曲线关于原点对称 | 方 程 与 图 形 | 特 征 | [悬链线]   | 顶点 A(0, a) 弧长  曲边梯形OAMP的面积  曲率半径  曲线关于y轴对称,位于抛物线y=a+ (图中虚线)的上方 [注] 把一条柔软而不能伸长的重绳悬挂于 两点,便得到悬链线的形状 | [曳物线] x=aArch  或 x=aln  | 尖点 A(0,a),在该点与y轴相切 弧长 =aln 曲率半径 R=acot 曲线关于y轴对称,是悬链线的渐开线,从顶点A开始展开,这一曲线的切线与x轴的交点到切点的距离为一常数. [注] 把长度为a的柔软而不能伸长的绳子的 一端系一质点M,另一端P沿轴x移动, 则点M便描成曳物线形状 | [玫瑰线] 





方 程 与 图 形 | 特 征 | [概率曲线] y=a (a>0, k>0)  | 顶点(同极大点) A(0, a) 拐点 B,C 该点切线的斜率为 曲线与x轴间的面积 曲线关于y轴对称 | [标准正态分布曲线(高斯曲线)] y=  | 顶点 A(0, 0.3989) 拐点 B,C( ) 曲线与x轴间的面积为1 曲线关于y轴对称 | [一般正态分布曲线] y=  [阻尼振动曲线] y=A (A>0)  | 顶点(同极大点) A(m, ) 拐点 B,C(m ) 曲线与x轴间的面积为1 曲线关于直线x=m对称 与x轴的交点 Bk (k=1,2L) 与y轴的交点C(0,Asin 0) 极值点 Ak的横坐标为 (式中tan ) 拐点 Dk的横坐标为 (式中tan ) 曲线与两条指数曲线 y= 相切,切点 Pk | |