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点、线和二次曲线的基本概念与应用

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:ITx=0 (9.1)上式是点与线的统一表达。欧几里德平面的二次曲线,例如椭圆形或圆形,是由二次曲线方程描述的:这个公式描述的二次曲线和点是重合的,相当于标准直线方程相差一个比例因子。分别用x1/x3,x2/x3取代x1和x2,通过引入齐次坐标,产生投影二次曲线方程式:或更方便地写成双线性方程:xTcx=0 (9.5)其中6个系数可以简洁地用矩阵表示:二次曲线在空间中与(二次)曲面有相似之处。

点、线和二次曲线的基本概念与应用

与欧几里德平面的二维坐标不同,射影平面的点是一个具有齐次坐标的三维变量,x=(x1x2x3T。投影点通过[x]A=(x1/x3x2/x31)T被投影到欧几里德平面,因此,投影点之间相差了一个非零的比例因子λ,而且[x]A=[λx]A。类似地,在射影空间中,点也可以由四维变量表示。同样,射影平面上的线也可由三维向量I=(l1l2l3T表示。向量坐标是标准直线方程的系数。

ITx=0 (9.1)

上式是点与线的统一表达。这样就定义了标准直线方程以及投影线,可相差一个非零比例因子。

两个点x1x2定义了一条直线:

I=x1×x2 (9.2)

这是一个线性关系。与欧几里德平面中的二次三角关系相比,这里的线性化是齐次表达形式的一个优点。

欧几里德平面的二次曲线,例如椭圆形或圆形,是由二次曲线方程描述的:(www.xing528.com)

这个公式描述的二次曲线和点是重合的,相当于标准直线方程相差一个比例因子。分别用x1/x3,x2/x3取代x1x2,通过引入齐次坐标,产生投影二次曲线方程式:

或更方便地写成双线性方程:

xTcx=0 (9.5)

其中6个系数可以简洁地用矩阵表示:

二次曲线在空间中与(二次)曲面有相似之处。

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