二次曲线,x,y的二次方程,运动和力的分解
惯性系统和伽利略变换实际上是一个概念的两种不同说法而已,在牛顿理论体系下,它只是有限论域的一种表示形式。只有在那样的理想化的条件下,牛顿力学方程的形式才能够应用。伽利略的运动理论和牛顿的力学体系之间的差别在于:伽利略只研究地球上的一般物体,实际上是形状规则的(例如球形)的、密度相当大(铁)的物体,在接近地面的地方所作的运动。他已经非常清楚了对于地面附近的物体位置的测量:把运动体的位置测量分成垂直和水平两个互相独立部分。并进一步把运动也分解成两个相互独立的运动形式:水平运动和垂直运动。并由此得到了抛物线运动的规律:水平方向是匀速直线运动,而垂直方向是加速度运动。伽利略由此得出了力是物体运动发生改变的原因,物体在地面只受到垂直方向的力,而没有水平方向的力。牛顿的运动定律实际上就是伽利略的运动定律的一种更加普遍的、精确的形式。这种普遍性是指牛顿不再把地球看成是一个无限大的球,而是直径已知的球,地面不再看成是平面而看成是直径一定的球面,垂直方向不再看成是都是平行的铅垂线,而是球的径向线。这样一来,抛物线也就成了几何学上的分成三类的二次曲线。在那样的基础上,牛顿做出了人类有文字记载的与一个人的名字连在一起的第一次的“逻辑界定”,通过逻辑界定给出了有文字记载的与一个人的名字联系在一起的“逻辑前提”——质量。第一次在物质运动的观察和描述中把“质量”和“力”分离了
平面直角坐标系中x,y的二次方程所表示的图形的统称。常见的二次曲线有圆、椭圆、双曲线和抛物线。因为它们可以用不同位置的平面截割直圆锥面而得到(见图),因此又称为圆锥截线。特殊情形时,二次方程可以分解为两个一次方程的乘积,这时,二次曲线就退化为两条直线,或者是两条相交直线,或者是两条平行直线,或者是两条重合直线,也包括两条共轭虚直线或者两条平行虚直线的情形。例如二次方程x2-y2=0就表示两条相交直线x+y=0及x-y=0;x2+y2=0就表示两条共轭虚直线(或说表示一个点)。通过对二次方程进行的讨论,可以将二次曲线分为三大类型:椭圆型,双曲型和抛物型。再细分,即可得上面提到的各种曲线,也包括退化成直线的情形,共有9种。圆作为椭圆的特殊情形包括在椭圆之中,而不单独算一种。通过坐标轴的适当的平移和旋转,可以把任意一个二元二次方程化简,从而区别出它表示9种曲线中的哪一种。也可以通过不变量由二次曲线方程的系数,直接判定它表示的曲线的种类。所谓不变量,是指方程的系数间的一个代数式,它的值不因坐标系的平移和旋转而改变。还可以通过二次曲线的方程,来讨论二次曲线的中心,直径和共轨直径,对称轴及渐近线等有关几何事项。