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四叶线


Quadrifolium

四叶线是具有 4 个花瓣的玫瑰曲线,其 n=2。它具有极坐标方程

 r=asin(2theta)
(1)

笛卡尔坐标方程

 (x^2+y^2)^3=4a^2x^2y^2.
(2)
QuadrifoliumArea

四叶线的面积

A=1/2int_0^(2pi)[asin(2theta)]^2dtheta
(3)
=4int_0^(pi/4)[asin(2theta)]^2dtheta
(4)
=1/2pia^2.
(5)

令人惊讶的是,这意味着曲线内部的面积等于其在外接圆内的补集的面积。

弧长

s=8aE(1/2sqrt(3))
(6)
=9.6884...a
(7)

(OEIS A138500),其中 E(k)第二类完全椭圆积分

弧长函数、曲率切线角

s(t)=aE(2t,1/4sqrt(3))
(8)
kappa(t)=(sqrt(2)[13+3cos(4theta)])/(a[5+3cos(4theta)]^(3/2))
(9)
phi(t)=1/2pi+t-tan^(-1)(cott-tant)+pi|_(2t)/pi_|,
(10)

其中 E(x,k)第二类椭圆积分,而 |_x_|向下取整函数


另请参阅

双叶线, 双叶线, 叶形线, 四叶线焦散线, 玫瑰曲线, 三叶线

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参考文献

Sloane, N. J. A. Sequence A138500 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."Smith, D. E. History of Mathematics, Vol. 2:Special Topics of Elementary Mathematics. New York: Dover, p. 330, 1958.

引用为

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

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