Кіріспе

Геометрияда локус (көпше түрі: loci) (латын тілінде "орналасу", "мекенжай" деген мағынада) – орналасуы белгілі бір шарттарды қанағаттандыратын немесе олармен анықталатын барлық нүктелердің жиынтығы (әдетте, түзу, түзу кесіндісі, қисық немесе бет). Белгілі бір қасиеттерді қанағаттандыратын нүктелердің жиынтығы көбінесе осы қасиетті қанағаттандыратын нүктелердің локусы деп аталады. Бұл тұжырымдамадағы жекеше санның қолданылуы 19 ғасырдың соңына дейін математиктердің шексіз жиынтықтарды қарастырмағанын көрсетеді. Олар түзулер мен қисықтарды нүктелер жиынтығы ретінде қарастырмастан, нүктенің орналасуы немесе қозғалуы мүмкін орын ретінде қарастырды.

Тарих және философия

20 ғасырдың басына дейін геометриялық пішін (мысалы, қисық) нүктелердің шексіз жиынтығы ретінде қарастырылмаған; керісінше, нүкте орналасатын немесе қозғалатын бірлік ретінде қарастырылған. Осылайша, Евклид жазықтығындағы шеңбер – ортасынан белгілі бір қашықтықтағы нүктенің траекториясы ретінде анықталған. Қазіргі заманғы математикада осындай ұғымдар көбінесе пішіндерді жинақтар арқылы сипаттау арқылы қайта формулировкаланады; мысалы, шеңбер – ортасынан белгілі бір қашықтықтағы нүктелер жиынтығы деп айтылады. Жинақтар теориясының көзқарасына қарағанда, бұрынғы формулировка шексіз жинақтарды қарастырудан аулақ болды, себебі нақты шексіздіктен қашу – ерте математиктердің маңызды философиялық ұстанымы болған. "Локус" термині көнеріп қалған. Дегенмен, бұл сөз әлі де кеңінен қолданылады, әсіресе қысқаша тұжырымдама беру үшін, мысалы: Критикалық локус – дифференциалданатын функцияның критикалық нүктелерінің жиынтығы. Нөлдік локус немесе жоғалу локусы – функцияның нөлге тең болатын нүктелер жиынтығы. Сингулярлық локус – алгебралық сорттың сингулярлық нүктелерінің жиынтығы. Байланыстылық локусы – функцияның Джулия жиыны байланысқан рационалдық функциялар отбасының параметрлер жиынтығының ішкі жиынтығы. Соңғы кезде схемалар теориясы және математиканың негізін салу үшін жинақтар теориясының орнына категориялар теориясын қолдану сияқты тәсілдер локус ұғымын бастапқы анықтамасына, яғни нүктелер жиынтығы емес, дербес объект ретінде қарастыруға қайта оралуға алып келді.

Үшінші мысал

Локусты бір ортақ параметрге тәуелді екі байланысты қисық арқылы да анықтауға болады. Егер параметр өзгерсе, байланысты қисықтардың қиылысу нүктелері локусты сипаттайды. Суретте K және L нүктелері берілген m түзуіндегі бекітілген нүктелер. k түзуі K нүктесі арқылы өтетін өзгермелі түзу. L нүктесі арқылы өтетін l түзуі k түзуіне перпендикуляр. k және m арасындағы бұрыш параметр болып табылады. k және l ортақ параметрге тәуелді байланысты түзулер. k және l түзулерінің өзгермелі қиылысу нүктесі S шеңберді сипаттайды. Бұл шеңбер – екі байланысты түзудің қиылысу нүктесінің локусы.

Төртінші мысал

Нүктелер орны бір өлшемді болуы міндетті емес (шеңбер, түзу сияқты). Мысалы, 2x + 3y – 6 < 0 теңсіздігінің орны – 2x + 3y – 6 = 0 теңдеуімен анықталатын түзудің астындағы жазықтықтың бөлігі.