CurvG
极坐标曲线

玫瑰线Rose Curve

极坐标曲线 r = a·cos(kθ),k 为奇数时开出 k 片花瓣,偶数时开出 2k 片。

调节参数

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公式与关键数值

极坐标方程
r=acos⁡(kθ)r = a\cos(k\theta)
花瓣数 · k 为奇数
kk
花瓣数 · k 为偶数
2k2k
面积 · k 为奇数
A=πa24A = \frac{\pi a^2}{4}
面积 · k 为偶数
A=πa22A = \frac{\pi a^2}{2}

a 是花瓣长度(图中 a = 1),k 决定花瓣数。

讲解视频

把玫瑰线做成讲解视频

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

什么是玫瑰线?

玫瑰线(又称 rhodonea)是极坐标方程 r = a·cos(kθ) 的图像。当 θ 绕原点扫过一周,半径在 a 与 −a 之间振荡,把圆折叠成等间距的花瓣。它由意大利数学家 Guido Grandi 在 18 世纪 20 年代命名并系统研究。

花瓣数量遵循一条简单的奇偶规则:k 为奇数时,曲线只需半圈就闭合,共 k 片花瓣;k 为偶数时需要整整一圈,共 2k 片。把 k 从 4 拨到 5、看着花瓣数量跳变,是理解极坐标对称性最直观的方式之一。

02 · 性质

关键性质

  1. k 为奇数 → θ ∈ [0, π) 内画出 k 片花瓣;k 为偶数 → 一整圈画出 2k 片。
  2. 每片花瓣张角为 π/k,最大半径为 a。
  3. 总面积:k 为奇数时为 πa²/4,k 为偶数时为 πa²/2。
  4. 把 cos(kθ) 换成 sin(kθ),整朵玫瑰旋转 π/(2k)。
  5. k 不是整数时,花瓣互相重叠,曲线可能永不闭合。

03 · 问答

关于玫瑰线的常见问题

玫瑰线的方程是什么?
极坐标方程:r = a cos(kθ)。a 是花瓣长度(图中 a = 1),k 决定花瓣数。
玫瑰线的面积是多少?
面积(k 为奇数):A = (π a^2)/4;面积(k 为偶数):A = (π a^2)/2。a 是花瓣长度(图中 a = 1),k 决定花瓣数。

04 · 继续探索