主題
Search

通用拋物線常數


LatusRectum

正如半圓的弧長與其半徑的比值始終為 pi,由任意拋物線正焦弦形成的拋物線段的弧長與其半正焦弦(和焦引數)的比值 P 是一個通用常數

P=sqrt(2)+ln(1+sqrt(2))
(1)
=sqrt(2)+sinh^(-1)1
(2)
=sqrt(2)+cosh^(-1)(sqrt(2))
(3)
=2.2955871...
(4)

(OEIS A103710)。這可以從拋物線段弧長方程中看出

 s=1/2sqrt(x^2+4h^2)+(x^2)/(4h)ln((2h+sqrt(x^2+4h^2))/x)
(5)

透過取 s/a 並代入 h=ax=2a

其他的圓錐曲線,即橢圓雙曲線,沒有這樣的通用常數,因為它們類似的比例取決於它們的離心率。換句話說,所有圓都相似,所有拋物線都相似,但橢圓或雙曲線的情況並非如此(Ogilvy 1990,第 84 頁)。

x=e^y 對於 y in (-infty,0]y-軸旋轉生成的曲面面積由下式給出

A=piP
(6)
=7.211799724...
(7)

(Love 1950,第 288 頁;OEIS A103713)以及由 y=cosx 對於 x in [-pi/2,pi/2]x-軸旋轉生成的曲面面積為

A=2piP
(8)
=14.4235994...
(9)

(Love 1950,第 288 頁;OEIS A103714)。

單位正方形中隨機選擇的點到其中心的期望距離(正方形點選取)為

d^_=1/6P
(10)
=0.3825978582...
(11)

(Finch 2003,第 479 頁;OEIS A103712)。

P 是一個無理數。它也是一個超越數,如下所示。如果 P 是代數數,那麼 P-sqrt(2)=ln(1+sqrt(2)) 也將是代數數。但是,根據林德曼-魏爾斯特拉斯定理e^(ln(1+sqrt(2)))=1+sqrt(2) 將是超越數,這與事實矛盾。

由單位立方體構建的半立方體的平均圓柱半徑等於 8P/3


另請參閱

焦引數, 正焦弦, 林德曼-魏爾斯特拉斯定理, 拋物線, 拋物線段, 半正焦弦

此條目由 Sylvester Reese 貢獻

此條目由 Jonathan Sondow 貢獻

使用 探索

參考文獻

Finch, S. R. 數學常數。 Cambridge, England: Cambridge University Press, p. 479, 2003.Love, C. E. 微分與積分學,第 4 版。 New York: Macmillan, 1950.Ogilvy, C. S. 幾何之旅。 New York: Dover, 1990.Sloane, N. J. A. 整數數列線上百科全書中的數列 A103710, A103711, A103712, A103713, 和 A103714.

在 中被引用

通用拋物線常數

請引用為

Reese, SylvesterSondow, Jonathan. "通用拋物線常數。" 來自 Web 資源,由 Eric W. Weisstein 建立。 https://mathworld.tw/UniversalParabolicConstant.html

主題分類