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。
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公式与关键数值
- 直角坐标方程
- 极坐标方程
- 渐近线
- 面积 · 环内图中 ≈ 0.4292
a 决定大小:环经过 (−a, 0),渐近线为 x = a。
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
- 原点是结点,两条切线为 y = ±x。
- 竖直渐近线 x = a。
- 环经过 (−a, 0),围成面积 (2 − π/2)a²。
- 极坐标形式:r = −a·cos 2θ / cos θ。
- 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