渐伸线

✍ dations ◷ 2025-07-13 21:46:30 #曲线

渐伸线(involute)(或称渐开线(evolvent))和渐屈线(evolute)是曲线的微分几何上互为表里的概念。若曲线A是曲线B的渐伸线,曲线B是曲线A的渐屈线。

在曲线上选一定点。有一动点由出发沿曲线移动,选在的切线上的,使得曲线长 和直线段长 相同。渐伸线就是Q的轨迹。

若曲线B有参数方程 r : R R n {\displaystyle r:\mathbb {R} \to \mathbb {R} ^{n}} 是参数,而sech是双曲正割函数(1/cosh(x))

r ( s ) = ( sinh 1 ( s ) , cosh ( sinh 1 ( s ) ) ) {\displaystyle r(s)=(\sinh ^{-1}(s),\cosh(\sinh ^{-1}(s)))\,} 摆线的渐开线是另一个与它 全等的摆线 在笛卡儿坐标系中,一个摆线的渐开线的参数方程可以写成:

其中 是角度, 是 半径


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