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對數螺線漸屈線


Logarithmic spiral evolute

對於一個引數化表示為 對數螺線

x=ae^(bt)cost
(1)
y=ae^(bt)sint,
(2)

漸屈線 由下式給出

x_e=-abe^(bt)sint
(3)
y_e=abe^(bt)cost.
(4)

正如約翰·伯努利首次證明的那樣,對數螺線漸屈線 因此是另一個 對數螺線,具有 b^'=ba^'=ab,

在某些情況下,漸屈線 與原曲線相同,這可以透過代換新變數來證明

 t=phi-1/2pi+/-2npi.
(5)

然後上面的方程變為

x_e=-abe^(b(phi-pi/2+/-2npi))sin(phi-pi/2+/-2npi)
(6)
=abe^(bphi)e^(b(-pi/2+/-2npi))cosphi
(7)
y_e=abe^(b(phi-pi/2+/-2npi))cos(phi-pi/2+/-2npi)
(8)
=abe^(bphi)e^(b(-pi/2+/-2npi))sinphi,
(9)

如果滿足以下條件,則這些方程等價於原始方程的形式

 be^(b(-1/2pi+/-2npi))=1
(10)
 lnb+b(-1/2pi+/-2npi)=0
(11)
 (lnb)/b=1/2pi∓2npi=-(2n-1/2)pi,
(12)

其中只有 ∓ 中帶有負號的解存在。求解得到下表總結的值。

nb_npsi=cot^(-1)b_n
10.2744106319...74 degrees39^'18.53^('')
20.1642700512...80 degrees40^'16.80^('')
30.1218322508...83 degrees03^'13.53^('')
40.0984064967...84 degrees22^'47.53^('')
50.0832810611...85 degrees14^'21.60^('')
60.0725974881...85 degrees50^'51.92^('')
70.0645958183...86 degrees18^'14.64^('')
80.0583494073...86 degrees39^'38.20^('')
90.0533203211...86 degrees56^'52.30^('')
100.0491732529...87 degrees11^'05.45^('')

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參考文獻

Lauwerier, H. 分形:無限重複的幾何圖形。 Princeton, NJ: Princeton University Press, pp. 60-64, 1991.

在 上被引用

對數螺線漸屈線

引用為

Weisstein, Eric W. "對數螺線漸屈線。" 來自 網路資源。 https://mathworld.tw/LogarithmicSpiralEvolute.html

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