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三葉草


Trifolium

“該”三葉草是三瓣 葉形線,其中 b=a,即 3 瓣 玫瑰線。它也被稱為 paquerette de mélibée (Apéry 1987, p. 85),其中paquerette 是法語中“野雛菊”的意思。

Lawrence (1972) 將三葉草定義為 開普勒葉形線,其中 b in (0,4a),但這種更廣義的定義不太常用。

沿負 y-軸瓣的三葉草具有 極座標方程

 r=-acos(3theta)
(1)

笛卡爾方程

 (x^2+y^2)[y^2+x(x+a)]=4axy^2.
(2)

笛卡爾方程也可以寫成另一種形式

 (x^2+y^2)^2=a(x^3-3xy^2).
(3)
TrifoliumPair

兩個映象對稱的三葉草共同具有笛卡爾方程

 (x^2+y^2)^4=a^2(x^3-3xy^2)^2.
(4)
TrifoliumArea

三葉草的面積由下式給出

A=1/2a^2int_0^picos^2(3theta)dtheta
(5)
=3a^2int_0^(pi/6)cos^2(3theta)dtheta
(6)
=1/4pia^2.
(7)

令人驚訝的是,這意味著三葉草(左圖)的面積恰好是外接圓面積的四分之一,更令人驚訝的是,兩個映象對稱的三葉草(中圖)的總面積與曲線外圓的面積(右圖)相同。

三葉草的 弧長

s=2aE(2sqrt(2)i)
(8)
=6.6824466...a
(9)

(OEIS A093728),其中 E(k)第二類完全橢圓積分

三葉草的 弧長 函式、曲率切線角

s(t)=1/3aE(3t,2sqrt(2)i)
(10)
kappa(t)=(14-4cos(6t))/(a[5-4cos(6t)]^(3/2))
(11)
phi(t)=t+tan^(-1)[3tan(3t)]+pi|_(3t)/pi+1/2_|,
(12)

其中 E(x,k) 是不完全 第二類橢圓積分|_x_|向下取整函式

三葉草是 三角曲線徑向曲線


另請參閱

雙葉線, 雛菊線, 葉形線, 開普勒葉形線, 四葉線, 玫瑰線, 三葉結曲線

此條目的部分內容由 Margherita Barile 貢獻

使用 探索

參考文獻

Apéry, F. 實射影平面的模型。 Braunschweig, Germany: Vieweg, p. 85, 1987.Lawrence, J. D. 特殊平面曲線目錄。 New York: Dover, pp. 152-153, 1972.MacTutor 數學史檔案館. "三葉草。" http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/Curves/Trifolium.html.Sloane, N. J. A. 序列 A093728,來自“整數序列線上百科全書”。

請引用本文獻為

Barile, MargheritaWeisstein, Eric W. "三葉草。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/Trifolium.html

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