CurvG
极坐标曲线

环索线Strophoid

直角环索线 y²(a − x) = x²(a + x):一个穿过原点的环,加上两条伸向渐近线 x = a 的臂。

调节参数

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公式与关键数值

直角坐标方程
y2(a−x)=x2(a+x)y^2(a - x) = x^2(a + x)
极坐标方程
r=−a cos⁡2θcos⁡θr = -a\,\frac{\cos 2\theta}{\cos\theta}
渐近线
x=ax = a
面积 · 环内图中 ≈ 0.4292
A=(2−π2)a2A = \left(2 - \frac{\pi}{2}\right)a^2

a 决定大小:环经过 (−a, 0),渐近线为 x = a。

讲解视频

把环索线做成讲解视频

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

什么是环索线?

直角环索线是一条有结点的三次曲线:它在原点与自己相交,两条切线是 y = ±x。左边合成一个经过 (−a, 0) 的环,右边两条臂向竖直渐近线 x = a 爬升。名字来自希腊语"扭转的带子"。

从极坐标形式 r = −a·cos 2θ / cos θ 可以直接读出它的样子:θ = ±45° 时 r = 0(就是结点),θ → ±90° 时 r 趋于无穷(就是渐近线)。

02 · 性质

关键性质

  1. 原点是结点,两条切线为 y = ±x。
  2. 竖直渐近线 x = a。
  3. 环经过 (−a, 0),围成面积 (2 − π/2)a²。
  4. 极坐标形式:r = −a·cos 2θ / cos θ。
  5. 关于 x 轴对称。

03 · 问答

关于环索线的常见问题

环索线的方程是什么?
直角坐标方程:y^2(a - x) = x^2(a + x);极坐标方程:r = -a (cos 2θ)/(cos θ)。a 决定大小:环经过 (−a, 0),渐近线为 x = a。
环索线的面积是多少?
面积(环内):A = (2 - π/2)a^2。a 决定大小:环经过 (−a, 0),渐近线为 x = a。

04 · 继续探索