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怎么理解正方形的三个参数方程?

在前面的文章里,我们找到了标准正方形的三个参数方程,如下图。可是,如何理解这些参数方程的意义呢?本文,结合正方形的隐函数方程,来分析这三个参数方程。
工具/原料
1

电脑

2

Mathematica

3

网络画板

参数方程
2

第一个参数方程如下图。

3

代入到隐函数方程里面,得到下式。

4

注意:x^2=abs(abs(x)*x)

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所以,第三步里面的式子可以变形。

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第二个参数方程如下图。

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代入到隐函数方程里面。

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注意到:abs(sign(x)),当x不等于0的时候,只能等于1;而,abs(x*y)=abs(x)*abs(y);所以,上式(第七步)等于1。

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第三个参数方程,代入到隐函数方程里面,可以很容易证明出,结果等于1。

遍历所有点

要证明上面三个参数方程确实是正方形的参数方程,还需要证明,当t取值范围为0到2*pi的时候,参数方程的点确实能遍历正方形的所有点。我在这里不去进行严格证明,只是作图;作图,并不能证明“参数方程的点确实能遍历正方形的所有点”。END

注意事项
1

上面图片里的公式,是在网络画板里面编辑的,用的是LaTeX代码;而Latex代码是用Mathematica生成的。Mathematica的符号计算能力,让我们免于敲Latex代码。

2

作图,可以用Mathematica,也可以用网络画板。但是,网络画板绘制第三个参数方程的时候,得到的不是正方形,这就有点奇怪了。

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