Введение

Математическая концепция

В математике плоская кривая — это кривая на плоскости, которая может быть евклидовой, аффинной или проективной плоскостью. Наиболее часто изучаются гладкие плоские кривые (включая кусочно-гладкие плоские кривые) и алгебраические плоские кривые. К плоским кривым также относятся кривые Жордана (кривые, которые ограничивают область на плоскости, но не обязательно гладкие) и графики непрерывных функций.

Символическое представление

Плоская кривая часто может быть представлена в декартовых координатах неявным уравнением вида для некоторой конкретной функции f. Если это уравнение можно явно решить относительно y или x – то есть переписать в виде или для конкретных функций g или h – то это дает альтернативное, явное представление. Плоская кривая также часто может быть представлена в декартовых координатах параметрическим уравнением вида для конкретных функций x(t) и y(t).

Плоские кривые иногда также могут быть представлены в альтернативных системах координат, таких как полярные координаты, которые выражают положение каждой точки через угол и расстояние от начала координат.

Гладкая плоская кривая

Гладкая плоская кривая — это кривая в реальной евклидовой плоскости \R^2, являющаяся одномерным гладким многообразием. Это означает, что гладкая плоская кривая — это плоская кривая, которая "локально выглядит как прямая", в том смысле, что в окрестности каждой точки её можно отобразить на прямую с помощью гладкой функции. Эквивалентно, гладкую плоскую кривую локально можно задать уравнением, где f: \R^2 \to \R — гладкая функция, а частные производные \partial f/\partial x и \partial f/\partial y ни в одной точке кривой одновременно не равны нулю.

Алгебраическая плоская кривая

Алгебраическая плоская кривая — это кривая в аффинной или проективной плоскости, заданная одним полиномиальным уравнением (или, где F — однородный полином в проективном случае). Алгебраические кривые интенсивно изучались с XVIII века. Каждая алгебраическая плоская кривая имеет степень, равную степени определяющего уравнения, которая, в случае алгебраически замкнутого поля, равна числу точек пересечения кривой с прямой в общем положении. Например, окружность, заданная уравнением , имеет степень 2. Несингулярные плоские алгебраические кривые степени 2 называются коническими сечениями, а их проективные завершения все изоморфны проективному завершению окружности (то есть проективной кривой уравнения ). Плоские кривые степени 3 называются кубическими плоскими кривыми, а если они несингулярны, то эллиптическими кривыми. Кривые степени 4 называются квартичными плоскими кривыми.