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三尖瓣线(Deltoid ),也叫三尖内摆线(three-cusped hypocycloid )、斯坦纳内摆线(Steiner hypocycloid ),欧拉于1745年曾研究过它,之后斯坦纳(Steiner)于 1856 年也研究过它。
三尖瓣线既然是内摆线,那么它就可以由一个半径为r的小圆在一个半径为3r的大圆内壁上滚动时,小圆周上某一点的运动轨迹描绘出来。
那么,在计算机里我们要怎么把它方便地画出来呢?
当然,不能用两个圆去比划,因为那样太麻烦。我们需要用到它是方程。
笛卡尔坐标系下,三尖瓣线的方程为:
直接用这个方程来绘图还是会有些麻烦,使用参数方程会容易一些:
三尖瓣线的面积为:
是它的内接圆面积的2倍。
它的曲率半径为:
另外,三尖瓣线还有个有趣的构建方法:
有一个圆,圆上有根弦PQ,当点P和点Q在圆上反方向运动,比如P点顺时针运动,那么Q点就是逆时针运动,且其中一点的运动速度是另外一点的速度的两倍时,弦PQ的延长线的包络线描绘出一个三尖瓣形状。