主題
Search

橢圓負垂足曲線


EllipseNegativePedalCurveOrigin
Ellipse negative pedal curve with respect to the origin

對於橢圓,其引數方程

x=acost
(1)
y=bsint,
(2)

關於原點的負垂足曲線引數方程

x_n=acos^3t+((2a^2-b^2)costsin^2t)/a
(3)
=((a^2+c^2sin^2t)cost)/a
(4)
=acost(1+e^2sin^2t)
(5)
y_n=bsin^3t+((2b^2-a^2)sintcos^2t)/b
(6)
=((a^2-2c^2+c^2sin^2t)sint)/b
(7)
=(asint(1-2e^2+e^2sin^2t))/(sqrt(1-e^2)),
(8)

其中

 c=sqrt(a^2-b^2)
(9)

是橢圓中心與其一個焦點之間的距離,並且

 e=sqrt(1-(b^2)/(a^2))=c/a
(10)

離心率。對於 b/a=1,基曲線是一個圓,其關於原點的負垂足曲線也是一個圓。對於 sqrt(2)/2<b/a<1,該曲線變成一個“扁平”的橢圓。對於 0<b/a<sqrt(2)/2,該曲線有四個尖點和兩個普通二重點,被稱為 Talbot 曲線 (Lockwood 1967, p. 157)。

EllipseNegativePedalCurveFocus
Ellipse negative pedal curve with respect to the focus

焦點處取垂足點(即,(x,y)=(c,0))得到負垂足曲線

x_n=acost-csin^2t
(11)
y_n=((a^2-2c^2+accost)sint)/b.
(12)

Lockwood (1957) 將這一族曲線稱為 Burleigh 卵形線。作為橢圓的縱橫比 b/a 的函式,負垂足曲線的形狀從圓形(當 b/a=1 時)到卵形線(當 sqrt(2)/2<=b/a<1 時)變化,再到具有一個結點和兩個尖點的魚形曲線,再到一條直線加一個環,再到一條直線加一個尖點。

當垂足點為 (x,y)=(c,0)e^2=1/2 (即,b/a=sqrt(2)/2)時,負垂足曲線的特殊情況在此被稱為魚形曲線


另請參閱

Burleigh 卵形線, 圓負垂足曲線, 橢圓, 橢圓垂足曲線, 魚形曲線, 負垂足曲線, Talbot 曲線

使用 探索

參考文獻

Ameseder, A. "圓錐曲線的負焦點曲線。" Archiv Math. u. Phys. 64, 170-176, 1879.Hilton, H. 平面代數曲線。 Oxford, England: Oxford University Press, p. 64, 1932.Lockwood, E. H. "關於焦點的橢圓負垂足曲線。" Math. Gaz. 41, 254-257, 1957.Lockwood, E. H. 曲線之書。 Cambridge, England: Cambridge University Press, p. 157, 1967.MacTutor History of Mathematics Archive. "Talbot 曲線。" http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/Curves/Talbots.html.Salmon, G. 關於高階平面曲線的專著,旨在作為圓錐曲線專著的續篇,第 3 版。 Dublin: Hodges, p. 107, 1879.

在 中被引用

橢圓負垂足曲線

請引用為

Weisstein, Eric W. "橢圓負垂足曲線。" 來自 ——Wolfram 網路資源。 https://mathworld.tw/EllipseNegativePedalCurve.html

主題分類