Folium of Descartes

Folium of Descartes

In Geometry, the Folium of Descartes is an algebraic curve defined by the equation :x^3 + y^3 - 3 a x y = 0 ,. It forms a loop in the first quadrant with a double point at the origin and asymptote :x + y + a = 0 ,. It is symmetrical about y = x.

Then name comes from the Latin word "folium" which means "leaf".

The curve was featured, along with a portrait of Descartes, on an Albanian stamp in 1966.

History

The curve was first proposed by Descartes in 1638. Its claim to fame lies in an incident in the development of calculus. Descartes challenged Fermat to find the tangent line to the curve at an arbitrary point since Fermat had recently discovered a method for finding tangent lines. Fermat solved the problem easily, something the Descartes was unable to do. Since the invention of calculus, the slope of the tangent line can be found easily using implicit differentiation.

Graphing the curve

Since the equation is degree 3 in both x and y, and does not factor, it is difficult to find solve for one of the variables. However, the equation in polar coordinates is::r = frac{3 a sin heta cos heta}{sin^3 heta + cos^3 heta }.which can be plotted easily. Another technique is to write y = px and solve for x and y in terms of p. This yields the parametric equations:

x = 3ap} over {1 + p^3,, y = 3ap^2} over {1 + p^3.

Relationship to the trisectrix of MacLaurin

The folium of Descartes is related to the trisectrix of Maclaurin by affine transformation. To see this, start with the equation :x^3 + y^3 = 3 a x y ,,and change variables to find the equation in a coordinate system rotated 45 degrees. This amounts to setting x = X+Y} over sqrt{2, y = X-Y} over sqrt{2. In the X,Y plane the equation is :2X(X^2 + 3Y^2) = 3 sqrt{2}a(X^2-Y^2). If we stretch the curve in the Y direction by a factor of sqrt{3} this becomes :2X(X^2 + Y^2) = a sqrt{2}(3X^2-Y^2)which is the equation of the trisectrix of Maclaurin.

References

* [http://www.mindspring.com/~r.amoroso/Amoroso7.pdf Richard L. Amoroso "Fe, Fi, Fo, Folium: A Discourse on Descartes’ Mathematical Curiosity"]
*George F. Simmons "Calculus Gems: Brief Lives and Memorable Mathematics" (2007 MAA) p 101 [http://books.google.com/books?id=3KOst4Mon90C]
*


Wikimedia Foundation. 2010.

Игры ⚽ Поможем написать реферат

Look at other dictionaries:

  • Folium de Descartes — Saltar a navegación, búsqueda Folium de Descartes x3 + y3 − 3axy = 0,a = 1 El folium de Descartes (‘hoja de Descartes’) es una curva algebraica propuesta por vez primera por Descartes en 1638 con la ecuación implícita: x …   Wikipedia Español

  • Folium De Descartes — Le Folium de Descartes Étymologie et histoire Le Folium de Descartes est une courbe mathématique étudiée tout d abord par Descartes et Roberval en 1638 (lors d une correspondance avec Mersenne) puis étudiée par Huygens en 1672. Cette courbe met… …   Wikipédia en Français

  • Folium de descartes — Le Folium de Descartes Étymologie et histoire Le Folium de Descartes est une courbe mathématique étudiée tout d abord par Descartes et Roberval en 1638 (lors d une correspondance avec Mersenne) puis étudiée par Huygens en 1672. Cette courbe met… …   Wikipédia en Français

  • Folium von Descartes — Folium von Descartes, s. Descartessches Blatt …   Lexikon der gesamten Technik

  • Folium de Descartes — Le folium de Descartes (en vert) et son asymptote (en bleu) pour a=1. Le folium de Descartes est une courbe algébrique mathématique une forme de nœud de ruban. Étymologie et histoire Elle fut étudiée tout d abord par Descartes et Roberval en 1638 …   Wikipédia en Français

  • Folium — Cette page d’homonymie répertorie les différents sujets et articles partageant un même nom. Folium peut faire référence à: une feuille d arbre une feuille de papier Folium de Descartes, une courbe mathématique folium de Dürer, une courbe Sextique …   Wikipédia en Français

  • Folium Cartesii — (Foliata curva, lat.), eine von Descartes zuerst angegebene krumme Linie von Blattform, deren Gleichung ist x3 + y2 =axy. Sie hat 2 Zweige mit einer geradlinichten Asymptote, an der diese auf derselben Seite sich erstrecken. Unter Newtons Linien… …   Pierer's Universal-Lexikon

  • René Descartes — Descartes redirects here. For other uses, see Descartes (disambiguation). René Descartes Portrait after Frans Ha …   Wikipedia

  • Théories scientifiques de Descartes — René Descartes a élaboré de nombreuses théories scientifiques. Chez lui, la science n est pas séparable de la philosophie. Science et philosophie agissent constamment l une sur l autre dans la pensée cartésienne, puisque sa méthode vise à… …   Wikipédia en Français

  • Foliums — Folium de Descartes Le Folium de Descartes Étymologie et histoire Le Folium de Descartes est une courbe mathématique étudiée tout d abord par Descartes et Roberval en 1638 (lors d une correspondance avec Mersenne) puis étudiée par Huygens en 1672 …   Wikipédia en Français

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”