外摆线

更新时间:2023-01-17 19:25

当半径为b的“动圆”沿着半径为a的“定圆”的外侧无滑动地滚动时,动圆圆周上的一定点p所描绘的点的轨迹,就叫做外摆线。

简介

【词语】:外摆线

【注音】:wài bǎi xiàn

【释义】:外摆线,英文名:epicycloid,又称圆外旋轮线

定义

当半径为b的“动圆”沿着半径为a的“定圆”的外侧无滑动地滚动时,动圆圆周上的一定点p所描绘的点的轨迹,就叫做外摆线。

方程

在以定圆中心为原点的直角坐标系中,其方程为

x=(a+b)cosθ-bcos[(a+b)θ/b];

y=(a+b)sinθ-bsin[(a+b)θ/b];

性质

当a/b是有理数时,它是闭曲线;

当a=b时,它就是心脏线

早在公元前140年前后,希腊天文学家希帕克就知道此种曲线。

德沙格在1639年,欧拉在1781年分别圆外旋轮线,德沙格首次用此种曲线来设计齿轮的齿形。

圆内旋轮线(内摆线)

定义

当半径为b的圆沿着半径为a(a>b)的圆的内侧无滑动滚动时,动圆圆周上一点p的轨迹。

方程

在以定圆中心为原点的直角坐标系中,其方程为

X=(a-b)cosθ+bcos[(a-b)θ/b];

Y=(a-b)sinθ-bsin[(a-b)θ/b];

心脏线

心脏线是外摆线的一种,其n为 2,亦可以极坐标的形式表示: r =a( 1 - sin θ)。方程为ρ(θ) = a(1 + cosθ)的心脏线的面积为:S=3(πa^2)/2。

在直角坐标系中方程:(x^2+y^2-ax)^2=a^2(x^2+y^2)(x^2表示x的平方)

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