Semikubická parabola

Semikubické paraboly pro různé hodnoty a

Semikubická parabola (též Neilova parabola) je rovinná kubika, tj. algebraická rovinná křivka 3. stupně, kterou lze v kartézské soustavě souřadnic vyjádřit rovnicí

y = ± a x 3 2 {\displaystyle y=\pm ax^{\frac {3}{2}}} ,

kde a 0 {\displaystyle a\neq 0} je konstanta a x R + {\displaystyle x\in \mathbb {R} ^{+}} .

Další vyjádření

Parametrická rovnice
x = t 2 {\displaystyle x=t^{2}} ,
y = a t 3 ; t R {\displaystyle y=at^{3};t\in \mathbb {R} }
Implicitní funkce
a x 3 y 2 = 0 {\displaystyle ax^{3}-y^{2}=0}
Polární soustava souřadnic
r = tg 2 φ sec φ a {\displaystyle r={\frac {\operatorname {tg} ^{2}\,\varphi \sec \varphi }{a}}}

Vlastnosti

Speciálními případy této křivky jsou evoluta paraboly:

x = 3 4 ( 2 y ) 2 3 + 1 2 {\displaystyle x={\frac {3}{4}}(2y)^{\frac {2}{3}}+{\frac {1}{2}}}

a katakaustika Tschirnhausenovy kubiky:

x = 3 t 2 9 {\displaystyle x=3t^{2}-9}
y = t 3 3 t {\displaystyle y=t^{3}-3t}

Sama je speciálním případem eliptické křivky v Legendrově normální formě:

y 2 = x ( x 1 ) ( x λ ) {\displaystyle y^{2}=x(x-1)(x-\lambda )}

Křivka se někdy označuje po anglickém matematikovi W. Neilovi (1637–1670), který ji v roce 1657 objevil.

Byla první netriviální algebraickou křivkou, u které byla vypočítána délka oblouku (mezi hrotem a bodem s argumentem t při výše uvedené parametrizaci):

s ( t ) = 1 27 ( 4 + 9 t 2 ) 3 2 8 27 {\displaystyle s(t)={\frac {1}{27}}(4+9t^{2})^{\frac {3}{2}}-{\frac {8}{27}}}

Související články

  • Parabola

Externí odkazy

  • Semikubická parabola v encyklopedii MathWorld (anglicky)