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Freeth's 肾形线


FreethsNephroid

一个 蚶线,其 极点 O 位于 圆心,固定点 P 位于 圆周 上。Freeth (1878, pp. 130 和 228) 描述了这个以及其他各种 蚶线 (MacTutor Archive)。

它具有 极坐标方程

 r=a[1+2sin(1/2theta)].
(1)

曲线外边界包围的面积是

 A=a^2(8+3pi),
(2)

弧长

s=8/3sqrt(3)a[3E(k)-3K(k)+4Pi(-1/3,k)]
(3)
=21.203405...a
(4)

(OEIS A138498), 其中 k=sqrt(2/3), K(k)第一类完全椭圆积分, E(k)第二类完全椭圆积分, 并且 Pi(x,k)第三类完全椭圆积分

如果穿过 P平行y 的直线与 肾形线 交于 A, 那么 AOP3pi/7, 因此该曲线可以用于构造正 七边形

曲率切线角 由下式给出

kappa(t)=(sqrt(2)[9-3cost+9sin(1/2t)])/([7-3cost+8sin(1/2t)]^(3/2))
(5)
phi(t)=-1/4pi+t+tan^(-1)[sec(1/2t)+2tan(1/2t)]+pi|_(pi+t)/(2pi)_|,
(6)

其中 |_x_|向下取整函数


参见

蚶线

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参考文献

Freeth, Rev. T. J. 1878 年 5 月 8 日致伦敦数学学会的通信,参考文献为 "The Nephroid, Heptagon, &c." Proc. London. Math. Soc. 10, p. 130, 1878. 该曲线在第 10 卷附录 p. 228 中有明确描述。Lawrence, J. D. A Catalog of Special Plane Curves. New York: Dover, pp. 175 和 177-178, 1972.MacTutor History of Mathematics Archive. "Freeth's Nephroid." http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/Curves/Freeths.html.Sloane, N. J. A. 序列 A138498,出自 "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

引用为

Weisstein, Eric W. "Freeth's Nephroid." 来自 MathWorld--一个 Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/FreethsNephroid.html

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