CurvG
极坐标曲线

麦克劳林三等分角线Trisectrix of Maclaurin

三次曲线 2x(x² + y²) = a(3x² − y²):一个环加一条渐近线,麦克劳林在 1742 年为三等分角而研究它。

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公式与关键数值

直角坐标方程
2x(x2+y2)=a(3x2−y2)2x(x^2 + y^2) = a(3x^2 - y^2)
极坐标方程
r=a sin⁡3θsin⁡2θr = a\,\frac{\sin 3\theta}{\sin 2\theta}
渐近线
x=−a2x = -\frac{a}{2}
面积 · 环内图中 ≈ 1.299
A=334a2A = \frac{3\sqrt3}{4}a^2

a 决定大小:环伸到 x = 3a/2,渐近线为 x = −a/2。

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01 · 定义

什么是麦克劳林三等分角线?

Colin Maclaurin 在《流数论》(1742)里研究了这条三次曲线,用来三等分角——这是只用直尺和圆规做不到的问题之一。允许事先画好一条曲线,就能绕过这个限制。

极坐标形式 r = a·sin 3θ / sin 2θ 中的 sin 3θ 正是三等分在起作用。曲线在原点与自己相交,合成一个伸到 x = 3a/2 的环,并有竖直渐近线 x = −a/2。

02 · 性质

关键性质

  1. 极坐标形式:r = a·sin 3θ / sin 2θ。
  2. 原点是结点;环在 x 轴上伸到 x = 3a/2。
  3. 竖直渐近线 x = −a/2。
  4. 环围成的面积为 3√3a²/4。
  5. 麦克劳林用它三等分角(1742)。

03 · 问答

关于麦克劳林三等分角线的常见问题

麦克劳林三等分角线的方程是什么?
直角坐标方程:2x(x^2 + y^2) = a(3x^2 - y^2);极坐标方程:r = a (sin 3θ)/(sin 2θ)。a 决定大小:环伸到 x = 3a/2,渐近线为 x = −a/2。
麦克劳林三等分角线的面积是多少?
面积(环内):A = ((3√3)/4)a^2。a 决定大小:环伸到 x = 3a/2,渐近线为 x = −a/2。

04 · 继续探索