如何确定二元二次方程的图像?
2021-03-24

二元二次方程的一般形式为

Ax^2+Bxy+Cy^2+Dx+Ey+F=0

当B^2-4AC>0时,图像为双曲线;

当B^2-4AC<0时,图像为椭圆;

当B^2-4AC=0时,图像有奖励写回答

二元二次方程的图形

在这里分一下情况吧:

若a,b全为0,显然是直线方程;

若a,b有一个为0,如b=0,则显然是抛物线,只不过若b=0则开口向上或下,a=0时开口向左或右

若a,b均不为0

1、a=b时,两边除以a然后配方成为(x-p)^2+(y-q)^2=M

的形式;若M<0,此方程不代表图形;若M=0,此方程代表点(p,q);若M>0,设M=r^2,此方程代表以(p,q)为圆心,r为半径的圆

2、a,b同号但不相等时,配方整理成

(x-s)^2/u^2+(y-t)^2/v^2=1的形式

此时表示以(s,t)为中心的椭圆,其长轴长和短轴长分别为2u,2v(这里不妨设u>v)

3、a,b异号时,配方整理成

(x-s)^2/u^2-(y-t)^2/v^2=1的形式

此时表示以(s,t)为中心的双曲线(其形状大略是将反比例函数y=1/x的图像旋转45度得到的图像),它的实轴长为2u,虚轴长为2v

讨论完毕

其实,这个方程还不是最一般的二次曲线方程

最一般的是Ax^2+By^2+Cxy+Dx+Ey+F=0

这里如果xy项存在,将涉及到坐标轴的旋转,比较复杂,在此不作讨论,高中课本、竞赛也不作要求(其中xy=1是最简单的旋转,它是由双曲线x^2-y^2=2逆时针转45度抛物线

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