244. Другой подход к соприкасающимся кривым.
Пусть даны кривая
и семейство кривых (19) с
параметрами. Возьмем на кривой произвольные
точек с абсциссами
Для того чтобы кривая семейства через эти точки проходила, должны выполняться
условий:
Обычно отсюда значения параметров определяются однозначно; обозначим их через
Предположим теперь, что когда взятые
точек по произвольному закону стремятся к некоторой определенной точке кривой с абсциссой
то и значения параметров
стремятся к определенным пределам
Можно считать, что проходящая через упомянутые точки кривая семейства, перемещаясь или деформируясь, стремится к предельной кривой.
Для того чтобы ее найти, станем рассуждать так. Функция от
обращается в 0 для
значений
Тогда, по теореме Ролля [111], первая производная обратится в 0 для
значений
вторая - для
значений:
- для двух значений: и, наконец,
для некоторого значения
при этом все упомянутые значения лежат между
Таким образом, имеет место
равенств:
Если теперь одновременно
и, очевидно, также
Переходя к пределу в написанных вьппе равенствах, мы вернемся к уже знакомой нам системе (20), определявшей соприкасающуюся кривую.
Итак, если существует предельное положение для кривой семейства, проходящей через
точек данной кривой, то эта предельная кривая и будет соприкасающейся.
В связи с этим иногда говорят (не слишком строго, но образно), что соприкасающаяся кривая - из семейства с
параметрами - есть «кривая, проходящая через
бесконечно близких точек» данной кривой. В частности, касательная проходит через две бесконечно близкие точки кривой, а соприкасающийся круг - через три.