退化円錐 (degenerate conic)

退化円錐
スライダーを動かすと切断面の傾きが変わる
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円錐曲線について,円錐の頂点を通らない切断面の場合,その切り口には楕円・放物線・双曲線が現れるが,切断面が円錐の頂点を通る場合,その切り口に現れる図形は点や直線となる.このとき,「円錐曲線は退化する」といい,この特別な場合の図形を 退化円錐 (degenerate conic) という.

円錐の母線と円錐の軸とのなす角を θ ,円錐の頂点を通る切断面と円錐の軸とのなす角を ϕ とすると,以下の関係により退化円錐は

となる.

円錐曲線は2次曲線を表すので,退化円錐を退化2次曲線ともいう.2次曲線として考えた場合,ある退化条件においては,上記の他に平行な2つの直線も現れる.

2次曲線を表す式

ax2 +2bxy +cy2 +2dx+2ey+f =0 ,   (a,b,c) ≠(0,0,0)

において,判別式

Δ˜ = (ac−b2)f −(ae−bd)e −(cd−be)d =0

のとき,2次曲線は退化する(2次曲線の標準化),また,判別式 Δ=ac−b2 =0 と Δ˜=0 が同時に成り立つとき,平行な2直線となる.


【退化する2次曲線(平行な2直線と点)の例1】

x2 +αy2 =1−α
Δ˜=−α(1−α)
α<0 :双曲線
α=0 :平行な2直線
0<α<1 :楕円
α=1 :点

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【退化する2次曲線(交差する2直線)の例2】

x2 +βy2 =1+β
Δ˜=−β(1+β)
β<−1 :双曲線(縦向き)
β=−1 :交差する2直線
−1<β<0 :双曲線(横向き)
β=0 :平行な2直線
β>0 :楕円
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最終更新日:2026年2月12日