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四葉線


Quadrifolium

四葉線是具有 4 個花瓣的玫瑰曲線,其 n=2。它具有極座標方程

 r=asin(2theta)
(1)

笛卡爾座標方程

 (x^2+y^2)^3=4a^2x^2y^2.
(2)
QuadrifoliumArea

四葉線的面積

A=1/2int_0^(2pi)[asin(2theta)]^2dtheta
(3)
=4int_0^(pi/4)[asin(2theta)]^2dtheta
(4)
=1/2pia^2.
(5)

令人驚訝的是,這意味著曲線內部的面積等於其在外接圓內的補集的面積。

弧長

s=8aE(1/2sqrt(3))
(6)
=9.6884...a
(7)

(OEIS A138500),其中 E(k)第二類完全橢圓積分

弧長函式、曲率切線角

s(t)=aE(2t,1/4sqrt(3))
(8)
kappa(t)=(sqrt(2)[13+3cos(4theta)])/(a[5+3cos(4theta)]^(3/2))
(9)
phi(t)=1/2pi+t-tan^(-1)(cott-tant)+pi|_(2t)/pi_|,
(10)

其中 E(x,k)第二類橢圓積分,而 |_x_|向下取整函式


另請參閱

雙葉線, 雙葉線, 葉形線, 四葉線焦散線, 玫瑰曲線, 三葉線

使用 探索

參考文獻

Sloane, N. J. A. Sequence A138500 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."Smith, D. E. History of Mathematics, Vol. 2:Special Topics of Elementary Mathematics. New York: Dover, p. 330, 1958.

引用為

Weisstein, Eric W. "Quadrifolium." 來自 網路資源。 https://mathworld.tw/Quadrifolium.html

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