网络热传 浪漫心形函数图像全解析(x+y-1)-xy=0

发布时间:2020-03-26 06:09:27   来源:文档文库   
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微博上最近流传这这样一个段子:

老师说,把这个函数图像画给喜欢的人看。(附图)

作为一个专业人士我不得不说“这不是一个函数,好不好;这是一个方程,好不好”当然方程也有图像,但是这个方程图像是不是如上图就不得而知了。

作为一个专业人士(嘿嘿,见笑见笑!),我还是有必要对其验证一下的

准备工作:1.笔,纸,几何画板,QQ截图

2.整理方程(因为几何画板只能画函数图像,所以先得把方程整理成函数形式)

整理得

3.几何画板输入函数得到

4.显然通过原方程得到的图像是一个“LOVE”形状,但是一向追求完美的我们怎么能容忍一个这么小,而且还是蓝色的心形呢。

绝对不能,我们得改造,改造,改造。。。。。。!

第一:要变红色,这个还是好办滴,换颜色

第二:要变大(说把坐标轴放大的请出去),我们在不考虑函数复杂性,只考虑图像美观的前提下对原方程做了一点修改,以使图像更大。大叫三声:“方程变,变,变!”

从而得到两个新的函数

几何画板得图像

哇哈哈哈哈。。。。。。。!!!

小朋友们,快进来膜拜吧!!!

另附网络大神猜想

这个方程大家很熟悉吧:
(x²+y²-1)³=x²y³ (Siehe Beutel)


Beutel到底是谁我不知道,不过根据他的方程,我来瞎猜一下大神的设计路线……
首先屁股线、椭圆对称什么的弱爆了,一个难看,另一个绝对值符号又不好消,于是乎我们瞄准了等速螺线。
设图上一点(x,y),由几何意义可以得到
x²+y²=arc tan²(y/x)
考虑到tan x的相似性,可以有
(x²+y²)³=(y/x)²
考虑到图象的不对称性,我们将换成
考虑到tan x的偏差随 x 增大而增大,在角端乘以x
然后画图发现有点太过饱满,于是在半径端减1……
然后我很没脸地告诉大家,我知道人家大神是怎么弄出这么漂亮的一方程来的啦……

也许下面这个才是真相:
原作先选取了一个简洁的斜椭圆:x²+y²-xy=1
接下来的一步我不说你们也能猜到……
转化为x²+y²-1=|x|y
消去绝对值符:x²+y²-1=x²y²
此时我们损失了“x²+y²-1y的符号相同这一约束,考虑是否可以同乘该因子。
由于要消去“|x|”,我们考查这一转化对图形的影响:
设前后图形某点服从{x'=ax,y'=by}的变化,那么
(a²x²+b²y²-1)^(2k+m)=(by)^m*(abxy)^2k
ab→1,有
(x²+y²-1)^m=y^m
故有
|x|^m=((x²+y²-1)/y)^m=1
观察x²+y²-xy=1的图形与x²+y²-y=1的图形,注意到两者仅在x[-1/2,1/2]有显著差异故m→0
于是我们将 m 确定为1,令k→+∞
通过尝试,我们发现仅需取 k=1 即可获得很好的效果和优美的方程。
至此,我们确定一个心形曲线的方程为
(x²+y²-1)³=x²y³
再次膜拜一下第一个做出这个无敌结果的大神:Siehe Beutel

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/6296ddd1b14e852458fb574f.html

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