媒介変数の曲線は「t の増減表」でどこまで描けるのか
媒介変数で表された曲線では、 と を別々に追います。 で微分した つの符号を並べた表が、そのまま概形の設計図になります[1]。
が増えているか減っているか、 が増えているか減っているか。 つの向きを組み合わせると、点がどちらへ進むかが決まります。
を進めると、点は左へ動いてから右へ折り返します。 が減ってから増える向きに変わる瞬間が、いちばん左の点です。
対称性を先に調べる
を別の値に置きかえて、 と がどう変わるかを見ます。手数が半分になることも多い。
、 なら、 を にすると はそのまま、 は符号が反転。 軸について対称と分かります。
対称なら、 の側だけ調べて折り返せば済みます。
t の増減表を作る
と の になる点で、区間を区切ります。
区切りは です。この 区間で、 つの符号を並べます。

段の符号を読むと、点の進む向きが 通りに分かれます。左上へ、左下へ、右下へ、右上へ。
では なので、接線が縦を向きます。 では で、接線は横向き[2]。
例:通る点を書き出す
区切りの に対応する点を計算します。表と図を結びつける作業です。
最後の行が節点です。違う の値が同じ点を指しているので、曲線が自分自身と交わります。
尖点と節点
と が同時に になる点では、曲線がとがることがあります。尖点と呼ばれる形です。
サイクロイドが地面に触れる瞬間がその例。速度が になり、向きが急に変わります。
節点は別の現象です。 つの異なる が同じ点を指すときに起こります。接線は 本あり、どちらもなめらか[3]。
つの で速度が になる。曲線がとがり、進む向きが折り返す
つの が同じ点を指す。曲線が自分と交わり、接線が 2 本になる
接線が特別になる点
、 の曲線で、 の点はどうなるか。
- 接線が横向きになる
- 尖点になる
- 節点になる
描く手順
を の式に直す必要はありません。 つの増減を並べるだけで、形が決まります。
としたとき が変わらず の符号だけが変わる曲線は、何について対称か。
- 軸
- 軸
- 原点
同じ に対して と の 点が対になります。上下に折り返した形なので、 軸についての対称です。
対称性と増減表。この つがそろえば、見たことのない曲線でも形が出せます。











dtdx=2t と dtdy=3t2 が同時に 0 になります。原点で曲線がとがり、進む向きが折り返します。