正如 Gray (1997, p. 201) 所定義,維維亞尼曲線,有時也稱為維維亞尼窗,是半徑為
且中心為
的圓柱體與空間曲線的交線。
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(1)
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以及球體
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(2)
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中心為
且半徑為
的球體。 維維亞尼在 1692 年研究了這條曲線 (Teixeira 1908-1915, pp. 311-320; Struik 1988, pp. 10-11; Gray 1997, p. 201)。
直接求解
和
作為
的函式,得到
這條曲線由引數方程給出
對於
(Gray 1997, p. 201)。
從引數方程可以立即看出,從正面、頂部和左側觀察曲線得到的分別是類似雙紐線的曲線、圓和拋物線段。 類似雙紐線的圖形具有引數方程
可以用笛卡爾座標寫成四次曲線
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(10)
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維維亞尼曲線的弧長為
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(11)
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其中
是第二類完全橢圓積分。
維維亞尼曲線的弧長函式、曲率和撓率由下式給出
(Gray 1997, p. 202),其中
是不完全第二類橢圓積分。
另請參閱
圓柱體,
圓柱體-球體交線,
魔鬼曲線,
雙紐線,
球體,
斯坦梅茨立體
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參考文獻
Gray, A. "Viviani's Curve." §8.6 in Modern Differential Geometry of Curves and Surfaces with Mathematica, 2nd ed. Boca Raton, FL: CRC Press, pp. 201-202, 1997.Kenison, E. and Bradley, H. C. Descriptive Geometry. New York: Macmillan, p. 284, 1935.Struik, D. J. Lectures on Classical Differential Geometry. New York: Dover, 1988.Teixeira, F. G. Traité des courbes spéciales remarquables plane et gauches, Vol. 2. Coimbra, Portugal, 1908-1915. Reprinted New York: Chelsea, 1971 and Paris: Gabay.von Seggern, D. CRC Standard Curves and Surfaces. Boca Raton, FL: CRC Press, p. 270, 1993.
請引用本文為
Weisstein, Eric W. “維維亞尼曲線。” 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/VivianisCurve.html
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