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漸開線


Involute
Involute

將一根繩子連線到曲線上的一個點。拉伸繩子,使其與曲線在該連線點相切。然後將繩子纏繞起來,始終保持繃緊。繩子末端描繪出的點的軌跡稱為原始曲線的漸開線,而原始曲線稱為其漸開線的漸屈線。上面以圓為例說明了這個過程。

雖然一條曲線只有一個唯一的漸屈線,但它有無數條漸開線,對應於初始點的不同選擇。漸開線也可以被認為是與給定曲線的所有切線正交的任何曲線。

漸開線的方程是

 r_i=r-sT^^,
(1)

其中 T^^切向量

 T^^=((dr)/(dt))/(|(dr)/(dt)|)
(2)

s弧長

 s=intds=int(ds)/(dt)dt=intsqrt(f^('2)+g^('2))dt.
(3)

這可以寫成引數表示函式 (f(t),g(t))

x(t)=f-(sf^')/(sqrt(f^('2)+g^('2)))
(4)
y(t)=g-(sg^')/(sqrt(f^('2)+g^('2))).
(5)
Involutes

下表列出了一些常見曲線的漸開線,其中一些在上面進行了說明。


另請參閱

包絡線, 漸屈線, Humbert 定理, 滾輪線

使用 探索

參考文獻

Cundy, H. and Rollett, A. "Roulettes and Involutes." §2.6 in Mathematical Models, 3rd ed. Stradbroke, England: Tarquin Pub., pp. 46-55, 1989.Dixon, R. "String Drawings." Ch. 2 in Mathographics. New York: Dover, pp. 75-78, 1991.Gray, A. "Involutes." §5.4 in Modern Differential Geometry of Curves and Surfaces with Mathematica, 2nd ed. Boca Raton, FL: CRC Press, pp. 103-107, 1997.Lawrence, J. D. A Catalog of Special Plane Curves. New York: Dover, pp. 40-42 and 202, 1972.Lockwood, E. H. "Evolutes and Involutes." Ch. 21 in A Book of Curves. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 166-171, 1967.Pappas, T. "The Involute." The Joy of Mathematics. San Carlos, CA: Wide World Publ./Tetra, p. 187, 1989.Yates, R. C. "Involutes." A Handbook on Curves and Their Properties. Ann Arbor, MI: J. W. Edwards, pp. 135-137, 1952.

在 中被引用

漸開線

請引用為

Weisstein, Eric W. "漸開線。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/Involute.html

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