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費馬螺線


FermatsSpiral

費馬螺線,也稱為拋物線螺線,是一種 阿基米德螺線,其 m=2極座標方程

 r^2=a^2theta.
(1)

費馬在 1636 年討論了這條曲線 (MacTutor Archive)。對於任何給定的 theta,都存在兩個符號相反的 r 值。上面的左圖顯示了

 r=atheta^(1/2)
(2)

僅,而右圖以紅色顯示方程 (1),並以

 r=-atheta^(1/2)
(3)

藍色顯示。取兩個符號,得到的螺線關於原點對稱。

費馬螺線正分支的曲率弧長

kappa=(2sqrt(theta)(3+4theta^2))/(a(1+4theta^2)^(3/2))
(4)
s=asqrt(theta)_2F_1(-1/2,1/4;5/4;-4theta^2)
(5)
=1/8(1-i)aB(-4theta^2;1/4,3/2),
(6)

其中 _2F_1(a,b;c;z) 是一個超幾何函式B(z;a,b) 是一個不完全 Beta 函式


參見

阿基米德螺線, 費馬螺線的反曲線

使用 探索

參考文獻

Beyer, W. H. CRC Standard Mathematical Tables, 28th ed. Boca Raton, FL: CRC Press, p. 225, 1987.Dixon, R. "The Mathematics and Computer Graphics of Spirals in Plants." Leonardo 16, 86-90, 1983.Dixon, R. Mathographics. New York: Dover, p. 121, 1991.Gray, A. Modern Differential Geometry of Curves and Surfaces with Mathematica, 2nd ed. Boca Raton, FL: CRC Press, pp. 90 and 96, 1997.Lockwood, E. H. A Book of Curves. Cambridge, England: Cambridge University Press, p. 175, 1967.MacTutor History of Mathematics Archive. "Fermat's Spiral." http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/Curves/Fermats.html.Smith, D. E. History of Mathematics, Vol. 2: Special Topics of Elementary Mathematics. New York: Dover, p. 330, 1958.Wells, D. The Penguin Dictionary of Curious and Interesting Geometry. Middlesex, England: Penguin Books, pp. 74-75, 1991.

引用為

Weisstein, Eric W. "費馬螺線。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/FermatsSpiral.html

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