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蛇形曲线


SerpentineCurve

这条曲线由牛顿于 1701 年命名和研究,并包含在他的 三次曲线 分类中。 早在 1692 年,洛必达和惠更斯就对其进行了研究 (MacTutor Archive)。

这条曲线由 笛卡尔 方程给出

 y=(abx)/(x^2+a^2).
(1)

它具有 参数方程

x=acott
(2)
y=bsintcost
(3)

对于 0<t<pi

x=atant
(4)
y=bsintcost
(5)

对于 -pi/2<t<pi/2

这条曲线在 最大值 处为 x=a,在 最小值 处为 x=-a,其中

 y^'=(ab(a-x)(a+x))/((a^2+x^2)^2)=0.
(6)

有趣的是,最小值和最大值是 +/-b/2,它们与 a 无关。

拐点在 x=+/-sqrt(3)a,其中

 y^('')=(2abx(x^2-3a^2))/((x^2+a^2)^3)=0.
(7)

在参数表示中,曲率 由下式给出

 kappa(t)=-(2abcott(cot^2t-3))/([b^2cos^2(2t)+a^2csc^4t]^(3/2)).
(8)

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参考文献

Beyer, W. H. CRC Standard Mathematical Tables, 28th ed. Boca Raton, FL: CRC Press, p. 225, 1987.Lawrence, J. D. A Catalog of Special Plane Curves. New York: Dover, pp. 111-112, 1972.MacTutor History of Mathematics Archive. "Serpentine." http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/Curves/Serpentine.html.Smith, D. E. History of Mathematics, Vol. 2: Special Topics of Elementary Mathematics. New York: Dover, p. 330, 1958.

请按如下方式引用

Weisstein, Eric W. "蛇形曲线。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/SerpentineCurve.html

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