有趣的数学37——内摆线和外摆线

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摆线是圆在直线上运动,如果圆在定圆上运动,则形成外摆线和内摆线。
内摆线,指的是一个动圆内切于一个定圆作无滑动的滚动,动圆圆周上一个定点的轨迹。动圆的半径为r,定圆的半径为R=kr,k>1。
如果k是整数,那么曲线是闭合的,并且曲线有k个尖点。
如果k是非整数的有理数,那么曲线也是闭合的但会相交。
如果k是无理数,则曲线永远不会闭合。
外摆线,指的是一个动圆外切于一个定圆作无滑动的滚动,动圆圆周上一个定点的轨迹。动圆的半径为r,定圆的半径为R=kr,一般地k≥1。
k=1比较特殊,是著名的心形线。
如果k≥2是整数,那么曲线是闭合的,并且有k个花瓣。
如果k是非整数的有理数,那么曲线也是闭合的且花瓣会相交。
如果k是无理数,则曲线永远不会闭合。
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