蔓叶线 :蔓叶线

更新时间:2023-11-13 16:51

蔓叶线,有时又叫双蔓叶线是Diocle 在公元前180年发现的曲线。

概念介绍

蔓叶线,有时又叫双蔓叶线是 Diocle 在公元前180年发现的曲线。

曲线方程

以o为原点,渐近线为x=2a,圆的半径为a

则蔓叶线的标准曲线方程为:

y\u0026sup2;=x\u0026sup3;/(2a-x)

其中a是常数

推导如下:

取蔓叶线上一点P(x0,y0),直线OP的方程是y = y0/x0 * x,它与圆(x-a)\u0026sup2;+y\u0026sup2;=a\u0026sup2;的交点A坐标分别是(x1,y1),其中x1 = 2a(x0)\u0026sup2;/[(x0)\u0026sup2;+(y0)\u0026sup2;],y1 = y0x1/x0。

OP与直线x=2a的交点坐标是B(2a,2ay0/x0)。则|AB|\u0026sup2; = (2a - x1)\u0026sup2; [1 + (y0/x0)\u0026sup2;],且|OP|\u0026sup2; = (x0)\u0026sup2;+(y0)\u0026sup2;,两者相等,得到(x0)\u0026sup2;+(y0)\u0026sup2; = (2a - x1)\u0026sup2; [1 + (y0/x0)\u0026sup2;],整理得(x0)\u0026sup2; = (2a - x1)\u0026sup2; = { 2a - 2a(x0)\u0026sup2;/[(x0)\u0026sup2;+(y0)\u0026sup2;] }\u0026sup2; ,x0 = 2a - 2a(x0)\u0026sup2;/[(x0)\u0026sup2;+(y0)\u0026sup2;] = 2a(y0)\u0026sup2;/[(x0)\u0026sup2;+(y0)\u0026sup2;],再次整理得(y0)\u0026sup2; = (x0)\u0026sup3;/(2a - x0),这就是P点满足的方程。

轨迹定义

蔓叶线可以轨迹来定义出来。

假设 C1 和 C2 是两条曲线, O 是一个定点,一条经过 O 的直线 L 分别相交 C1 和 C2 于 A 和 B,则所有在 L 上的点 P 使得 AB = OP 的轨迹就是一条蔓叶线。

若 C1 为一个圆,C2 是圆的切线,O 是圆上的点且在切线的对面,那么 P 的轨迹就是本页顶的图像,称为「Diocle 蔓叶线」。

发现历史

这曲线的发现是为了解决倍立方问题。蔓叶线的英文名字「Cissoid」是曲线发现了100年后《Geminus》中出现的,意为「像常春藤的」。

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