CurvG
经典直角坐标曲线

梨形线Piriform curve

梨形四次曲线 a⁴y² = b²x³(2a − x):带一个尖点的泪滴形,面积恰好等于椭圆的 πab。

调节参数

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公式与关键数值

直角坐标方程
a4y2=b2x3(2a−x)a^4y^2 = b^2x^3(2a - x)
参数方程
x=a(1+sin⁡t)x = a(1 + \sin t)
y=bcos⁡t (1+sin⁡t)y = b\cos t\,(1 + \sin t)
面积图中 ≈ 2.199
A=πabA = \pi ab

a 是长度的一半(图中 a = 1,曲线从 0 伸到 2a),b 决定宽度。

讲解视频

把梨形线做成讲解视频

带着图中的参数打开视频模板。片中每个数都在渲染前算好,可选横屏或竖屏。

开始制作

01 · 定义

什么是梨形线?

梨形线(拉丁语 pirum,梨)是一条横放的泪滴形四次曲线:从原点的尖点伸到 (2a, 0) 的圆头。在尖点附近 y² 与 x³ 成比例,表现得和半立方抛物线一样。

用参数式 x = a(1 + sin t)、y = b·cos t·(1 + sin t) 很容易算出面积,结果出人意料:πab,正好等于半轴为 a、b 的椭圆的面积。

02 · 性质

关键性质

  1. 围成的面积为 πab,与同样 a、b 的椭圆相等。
  2. 原点处有尖点,另一端是 (2a, 0)。
  3. 参数式:x = a(1 + sin t),y = b·cos t·(1 + sin t)。
  4. 关于 x 轴对称。
  5. 在尖点附近 y² ≈ (2b²/a³)·x³,像半立方抛物线。

03 · 问答

关于梨形线的常见问题

梨形线的方程是什么?
直角坐标方程:a^4y^2 = b^2x^3(2a - x);参数方程:x = a(1 + sin t),y = b cos t (1 + sin t)。a 是长度的一半(图中 a = 1,曲线从 0 伸到 2a),b 决定宽度。
梨形线的面积是多少?
面积:A = π ab。a 是长度的一半(图中 a = 1,曲线从 0 伸到 2a),b 决定宽度。

04 · 继续探索