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渐屈线


渐屈线是平面曲线的法线的曲率中心(包络线)的轨迹。原始曲线则被称为其渐屈线的渐伸线。给定一条由参数方程 (f(t),g(t)) 表示的平面曲线,渐屈线的方程由下式给出

x=f-Rsintau
(1)
y=g+Rcostau,
(2)

其中 (x,y) 是动点的坐标,R曲率半径

 R=((f^('2)+g^('2))^(3/2))/(f^'g^('')-f^('')g^'),
(3)

tau 是单位切向量

 T^^=(x^')/(|x^'|)=1/(sqrt(f^('2)+g^('2)))[f^'; g^']
(4)

x之间的夹角,

costau=T^^·x^^
(5)
sintau=T^^·y^^.
(6)

结合得到

x=f-((f^('2)+g^('2))g^')/(f^'g^('')-f^('')g^')
(7)
y=g+((f^('2)+g^('2))f^')/(f^'g^('')-f^('')g^').
(8)

曲线的渐屈线的定义与任何可微函数的参数化无关 (Gray 1997)。如果 E 是曲线 I 的渐屈线,那么 I 被称为 E渐伸线密切圆的圆心形成该曲线的渐屈线 (Gray 1997, p. 111)。

Evolutes

下表列出了一些常见曲线的渐屈线,其中一些如上所示。


另请参阅

包络线, 渐伸线, 密切圆, 滚转线

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参考文献

Cayley, A. "论平行曲线的渐屈线。" 季刊纯粹与应用数学杂志 11, 183-199, 1871.Dixon, R. "弦线画。" 第 2 章,数学图像。 纽约:Dover 出版社,页码 75-78, 1991.Gray, A. "渐屈线。" §5.1,现代曲线与曲面微分几何(使用 Mathematica),第二版。 Boca Raton, FL: CRC Press 出版社,页码 98-103, 1997.Jeffrey, H. M. "论三次曲线的渐屈线。" 季刊纯粹与应用数学杂志 11, 78-81 和 145-155, 1871.Lawrence, J. D. 特殊平面曲线目录。 纽约:Dover 出版社,页码 40 和 202, 1972.Lockwood, E. H. "渐屈线和渐伸线。" 第 21 章,曲线之书。 英国剑桥:剑桥大学出版社,页码 166-171, 1967.Yates, R. C. "渐屈线。" 曲线及其性质手册。 安娜堡,密歇根州:J. W. Edwards 出版社,页码 86-92, 1952.

在 Wolfram|Alpha 上引用

渐屈线

请引用本文为

Weisstein, Eric W. "渐屈线。" 来自 MathWorld--Wolfram 网络资源。 https://mathworld.net.cn/Evolute.html

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