Der Newtonsche Knoten (benannt nach Isaac Newton) ist eine ebene algebraische Kurve vom Grad drei, also eine Kubik. Sie ist rational, also birational äquivalent zur projektiven Geraden. Sie ist mit der Neilschen Parabel (bis auf Koordinatentransformation) die einzige rationale Kubik in der Ebene.

Definition

Der Newtonsche Knoten ist eine algebraische Kurve im zweidimensionalen affinen oder projektiven Raum. Sie wird durch die Gleichung

beschrieben, in homogenen Koordinaten:

Eigenschaften

Nach Newtons Klassifikation kubischer Kurven gehört der Newtonsche Knoten zu den divergierenden Parabeln.

Rationalität

Sie hat eine rationale Parametrisierung

Die Parametrisierung zeigt, dass der Newtonsche Knoten rational, also birational äquivalent zum ist.

Duale Kurve

Die duale Kurve besitzt die Parametrisierung:

ist eine herzförmige Quartik und wird Kardioide genannt.

Singularität

Die Singularität ist ein Doppelpunkt. Für die obige Abbildung gilt:

In einer Umgebung der Singularität sieht die Kurve anschaulich so aus wie der Schnittpunkt zweier Kurven.

Betrachtet man die Kurve über den komplexen Zahlen, so ergibt sich, dass die Wurzel von holomorph für ist, man kann also schreiben:

mit zwei holomorphen Funktionen und .

Algebraisch entspricht das der Isomorphie von vervollständigten lokalen Ringen.

Literatur

  • Robin Hartshorne: Algebraic Geometry, Springer-Verlag, New York/Berlin/Heidelberg 1977, ISBN 3-540-90244-9
  • Gerd Fischer: Ebene algebraische Kurven, Vieweg (1994), ISBN 3-528-07267-9
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