尖點（cusp）是曲線中的一種奇點，曲線在尖點。若一曲線可以由幾組光滑函式來表示，幾組光滑函式有交點，但曲線只通過此交點一次，此交點即為尖點。
基本介紹
- 中文名：尖點
- 外文名：cusp point
- 學科：數學
- 本質：曲線中的一種奇點
- 性質：曲線只通過此尖點一次
- 相關名詞：奇點
簡介,差分幾何分類,舉例,套用,
簡介
在數學中，尖點（cusp）在舊文本中稱為奇點，是曲線上瞬間改變方向的一個點。下圖中給出了一個典型的例子。 因此，尖點是曲線的奇點的一種。曲線在尖點時，沒有自相交的情形。
對於由可微分參數方程定義的平面曲線
尖點是f和g的兩個導數都為零的點，並且其中至少有一個改變符號。 在這個意義上，尖點是局部奇點，它們僅涉及參數t的一個值，與涉及多個值的自交點相反。
對於由隱式方程定義的曲線
尖點是F的泰勒展開的最低維的項；然而，並不是所有具有此屬性的奇點都是尖點。
平面曲線尖點可以通過平面的不同形狀被寫成以下形式：
其中k≥1並且是整數。
差分幾何分類
考慮兩個變數的平滑實值函式，如f（x，y），其中x和y是實數。 所以f是從平面到線的一個函式。 所有這些平滑函式由平面和線的不同形狀組成，源和目標之間的坐標變形不同。該動作將整個函式分成等價類。
這樣的等價類的族由Ak±表示，其中k是非負整數，這個符號由V.I.Arnold提出。如果函式f位於x2±yk + 1的曲線中，那么函式f被認為是類型Ak±，即在源和目標中存在將坐標變換成這些形式。這些簡單的形式x2±yk + 1被稱為給出類型為Ak±的維度的正常表達式。 注意，由於源中坐標（x，y）→（x，-y）的變形變化為x2 + y2n + 1〜x2-y2n + 1，所以A2n +與A2n-相同。 所以我們可以從A2n±符號中減去±。
舉例
普通的尖點由x2-y3= 0給出，即類型A2-奇點的零電平集合。 令f（x，y）為x和y的平滑函式，為了簡便起見，假設f（0,0）= 0。那么（0,0）的f的類型A2奇點可以表征為：
（1）f的泰勒級數中的二次項，稱為L（x，y）2，其中L（x，y）在x和y中是線性的；
（2）L（x，y）不分割f（x，y）的泰勒級數中的三次項。
通過x2 - y5 = 0給出了一個尖點，即A4型奇點的零維集合。對於A4型奇點，我們需要f具有簡併二次部分（給出類型A≥2），L分割三次項（給出類型A≥3），另外可分解條件（給定類型A≥4） ，和最終的不可分割條件（給定類型為A4）。
為了看這些可分性條件來自哪裡，假設f具有簡併二次分量L2，並且L分割三次項。 因此，f的三階泰勒級數由L2±LQ給出，其中Q在x和y中是二次方。 我們可以完成平方，顯示L2±LQ =（L±½Q）2 - ¼Q4。 我們現在可以做出變數的變形（在這種情況下，我們簡單地用線性獨立的線性部分來代替多項式），使得（L±1QQ）2 - ¼Q4→x12 + P1其中P1在x1和y1中是四分之一（四階）。 A≥4的可分性條件是x1除以P1。 如果x1不分P1，那么類型完全是A3。 如果x1劃分P1，我們在x12 + P1上完成平方和改變坐標，使得我們有x22 + P2，其中P2在x2和y2中是五次的（五階）。 如果x2不分割P2，則我們具有精確的A4類型，即零維度集是一個尖點。
套用
當在三維歐幾里得空間中投射到平面中時，自然會出現尖點。 一般來說，這樣的投影曲線，其奇點是自交點和尖點。 當兩條曲線的不同點具有相同的投影時，出現自交點。 當曲線的切線平行於投影方向（即在單點上切線投影時），會出現尖點。 當多個現象同時發生時，會發生更複雜的奇點。 例如，對於拐點與投影方向平行的拐點（和起伏點）出現尖點。
在許多情況下，通常在計算機視覺和計算機圖形學中，投影的曲線是對投影的（平滑）空間物體的限制的關鍵點的曲線。 因此，尖點顯示為物體（視覺）或其影子（計算機圖形）的圖像的輪廓的奇點。
焦散和波陣面是具有在現實世界中可見的尖點的曲線的示例。
