Tasokäyrä
Taso- tai avaruuskäyrän täsmällinen määrittely ei ole aivan yksinkertaista. Mikäli
esiintyvät funktiot ovat riittävän säännöllisiä (esim. jatkuvia tai derivoituvia),
voidaan tasokäyriä luonnehtia seuraavilla tavoilla:
- Ne tason pisteet, joiden suorakulmaiset koordinaatit x ja y toteuttavat
yhtälön y = f(x), muodostavat käyrän. Esimerkiksi paraabeli y = x2
tai itseisarvo y = |x|.
- Ne tason pisteet, joiden suorakulmaiset koordinaatit toteuttavat
muotoa F (x, y) = 0 olevan yhtälön, muodostavat usein käyrän.
Esimerkeiksi sopivat ympyrä x2 + y2 - 1 = 0, paraabeli x2 - y = 0,
suora x + 2y - 3 = 0 tai Cartesiuksen lehti x3 + y3 - 3xy = 0.
Muoto y = f(x) on erikoistapaus tästä, koska yhtälö voidaan aina
saattaa muotoon F (x, y) = f(x) - y = 0. Toisaalta yhtälö F (x, y) = 0
ei välttämättä esitä käyrää; esimerkiksi yhtälön x2 + y2 = 0 toteuttaa
vain yksi piste, origo, ja yhtälöä x2+y2+1 = 0 ei toteuta mikään tason
piste.
- Tason pisteet, joiden napakoordinaatit r ja
toteuttavat yhtälön r =
f(
), muodostavat käyrän. Arkhimedeen spiraali r =
ja logaritminen
spiraali r = e
ovat esimerkkejä.
- Käyrä voidaan määritellä muotoa x = x(t), y = y(t) olevan
parametriesityksen avulla. Kun parametri t saa tietyt arvot, esimerkiksi
arvot joltakin väliltä [a, b], vastaa jokaista parametriarvoa käyrän piste
(x(t), y(t)). Esimerkiksi ympyrä x2 + y2 = 4 voidaan esittää muodossa
x = 2 cos t, y = 2 sin t, missä t
[0, 2
].
Parametriesitys voidaan kirjoittaa myös vektorimuotoon: r(t) = x(t) i+
y(t) j, missä r(t) on parametriarvoa t vastaavan käyrän pisteen
paikkavektori.
Kivelä,
niinkuin matematiikka, versio 1.12