正如 Gray (1997, p. 201) 所定义,维维亚尼曲线,有时也称为维维亚尼窗,是半径为 且中心为 的圆柱体与空间曲线的交线。
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以及球体
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中心为 且半径为 的球体。 维维亚尼在 1692 年研究了这条曲线 (Teixeira 1908-1915, pp. 311-320; Struik 1988, pp. 10-11; Gray 1997, p. 201)。
直接求解 和 作为 的函数,得到
这条曲线由参数方程给出
对于 (Gray 1997, p. 201)。
从参数方程可以立即看出,从正面、顶部和左侧观察曲线得到的分别是类似双纽线的曲线、圆和抛物线段。 类似双纽线的图形具有参数方程
可以用笛卡尔坐标写成四次曲线
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维维亚尼曲线的弧长为
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其中 是第二类完全椭圆积分。
维维亚尼曲线的弧长函数、曲率和挠率由下式给出
(Gray 1997, p. 202),其中 是不完全第二类椭圆积分。
另请参阅
圆柱体,
圆柱体-球体交线,
魔鬼曲线,
双纽线,
球体,
斯坦梅茨立体
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参考文献
Gray, A. "Viviani's Curve." §8.6 in Modern Differential Geometry of Curves and Surfaces with Mathematica, 2nd ed. Boca Raton, FL: CRC Press, pp. 201-202, 1997.Kenison, E. and Bradley, H. C. Descriptive Geometry. New York: Macmillan, p. 284, 1935.Struik, D. J. Lectures on Classical Differential Geometry. New York: Dover, 1988.Teixeira, F. G. Traité des courbes spéciales remarquables plane et gauches, Vol. 2. Coimbra, Portugal, 1908-1915. Reprinted New York: Chelsea, 1971 and Paris: Gabay.von Seggern, D. CRC Standard Curves and Surfaces. Boca Raton, FL: CRC Press, p. 270, 1993.
请引用本文为
Weisstein, Eric W. “维维亚尼曲线。” 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/VivianisCurve.html
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