Bikantens

Az érintő egy adott görbe  olyan érintője , amely pontosan két pontban érinti azt.

Általában egy algebrai görbének van egy érintője minden ponton keresztül, de ezek közül csak véges számú lehet bitangens. Bézout tétele szerint minden bitangenssel rendelkező algebrai görbe 4-es vagy magasabb fokozatú. A negyedfokú síkgörbe 28 bitangensére vonatkozó tétel bizonyítása a 19. századi geometria fejlődésének fontos láncszemévé vált, mivel kiderült, hogy egy kocka 27 egyenesén szorosan kapcsolódik az eredményhez. .

Négy vonal, amelyek mindegyike egy pár konvex sokszöget érint, könnyen megtalálható a bináris keresés segítségével . Ugyanis ebben az algoritmusban egy mutatópárt kell fenntartani az élek listájára, majd az egyiket és a mutatókat balra vagy jobbra fordítani, attól függően, hogy az él hogyan halad át, a középsőt a mutatók között. Ezt a bitangens keresést gyakran használják a konvex burkok hatékony tárolására és módosítására használt adatstruktúrákban [1] . Az 1990-es években leírtak egy pszeudotrianguláción alapuló algoritmust, amely hatékonyan felsorolja az összes olyan szegmenst, amely egy konvex görbecsaládhoz bitangens, és nem metszik egy görbét sem [2] .

Ezenkívül a bitangensek keresése felgyorsíthatja a láthatósági gráf alapú megközelítést az euklideszi metrika legrövidebb útjának megtalálásához: a konvex akadályok közül a legrövidebb útnak kell megkerülnie őket, és a határokon kívül mindenhol bicastok mentén kell haladnia. Ez lehetővé teszi, hogy Dijkstra algoritmusával megtaláljuk a legrövidebb utat a láthatósági gráf részgráfjához, amelyet a bitangens éleken fekvő élek alkotnak [3] .

Kapcsolódó fogalmak

A szekáns a bitangenssel ellentétben metszi a görbét azokon a pontokon, amelyeken áthalad. Bitangens görbék is számításba vehetők; például egy görbe középtengelye a görbét egynél több pontban érintő körök középpontjainak halmaza.

Két kör érintővonalait használják a Jacob Steiner által 1826-ban leírt Malfatti-körök felépítésében , amikor a két blokkot összekötő kötél hosszát számítják , Casey tételében a négy, ötödiket érintő körről, valamint Monge tételében. bitangensek metszéspontjainak kollinearitásáról.

Jegyzetek

  1. Overmars - van Leeuwen, 1981 .
  2. Pocchiola - Fegter, 1996 .
  3. Ronert, 1986 .

Irodalom