二次曲線的壹般方程是:Ax^2+By^2+Cxy+Dx+Ey+F=0
這個方程表示什麽呢?——表示所有的二次曲線,包括圓、橢圓、雙曲線、拋物線、點、雙直線圖形和無軌跡。這些圖形可以是任意平移旋轉過的。
如果給定方程Ax^2+By^2+Cxy+Dx+Ey+F=0,要判斷曲線類型,這時候直接看是不容易看出來的,就需要做壹些處理。
(1)先考慮退化的曲線——雙直線和點,當且僅當行列式Det3=
|A C/2 D/2|
|C/2 B E/2 | = 0 時,
|D/2 E/2 F |
二次曲線是退化的。這時,如果det2=AB-C^2/4=0則是橢圓退化成了壹點;如果不等於0,就是直線。
如果是直線,先把A化成正的,
①平行或重合直線,由(ax+by+c)(ax+by+d)=0展開對比得,AB是同號的。
當D/E=√(A/B)或者是D√B=E√A,且C=2√(AB)時,兩直線斜率壹樣,此時,若2F=D/√A或2F=E/√B,則重合,否則平行。如果要求直線,則a=√A,b=√B,c+d=D/√A=E/√B,cd=F
②相交直線,不符合①的雙直線就是相交直線,如果A=-B,則分解因式驗證其是否垂直。
(2)對於非退化的二次曲線,Det3≠0,這時看
Det2=
|A C/2|
|C/2 B |
即Det2=AB-C^2/4
Det2>0,橢圓,如果A=B則是圓;如果Det1=A+B>0(先把A化成正的)、且Det3>0,則是無軌跡的圖形(不算退化)。
Det2<0,雙曲線;
Det2=0,拋物線。
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再說壹下退化,對於標準形式,
橢圓左右各除以無窮大,就有x^2/a^2+y^2/b^2=0,就退化成了壹點。
雙曲線退化,x^2/a^2-y^2/b^2=0,退化為相交雙直線,也就是她的漸近線。
拋物線退化,y^2=a,退化成了平行或重合的雙直線。
三種曲線和他們的退化形式,經過旋轉和平移,上文Det1、Det2、Det3的符號特征是不變的,所以可以這樣判斷,這三個值,稱為二次曲線的不變量。