
【机】 hypereutectoid
inner; inside; within
【医】 end-; endo-; ento-; in-; intra-
cycloid
【电】 cycloid
内摆线(Hypocycloid)是几何学中的一种特殊曲线,指一个固定大圆(定圆)内部的小圆(动圆)在无滑动地滚动时,小圆周上某一点所形成的轨迹。以下是其详细解释:
生成原理:
当半径为 ( r ) 的小圆在半径为 ( R )(( R > r ))的大圆内部滚动时,小圆上一点 ( P ) 的轨迹即为内摆线。
参数方程(直角坐标系):
$$ begin{cases} x = (R - r) cos theta + r cosleft(frac{R - r}{r} thetaright)
y = (R - r) sin theta - r sinleft(frac{R - r}{r} thetaright) end{cases} $$ 其中 ( theta ) 为滚动角度。
形状分类:
内摆线齿轮设计可减少摩擦损耗,提升传动效率。
其对称性与美学特性被应用于建筑装饰(如教堂玫瑰窗)及工业设计。
作为摆线族的重要分支,用于研究曲线微分几何性质。
当 ( R = 4r ) 时,内摆线退化为四尖星形线,其直角坐标方程为:
$$ x^{2/3} + y^{2/3} = R^{2/3} $$
该曲线在光学透镜设计中有特殊应用。
(注:因未检索到可验证网页链接,部分文献仅标注来源名称;可访问资源如MathWorld链接已提供。)
内摆线是数学中一种重要的几何曲线,其定义和特性如下:
内摆线指一个动圆在固定圆(基圆)内侧无滑动滚动时,动圆上某固定点的轨迹。例如,当小圆在大圆内部滚动时,小圆边缘某点形成的曲线即为内摆线。
设定圆半径为( R ),动圆半径为( r ),则内摆线的参数方程为: $$ x(t) = (R - r)cos t + r cosleft(frac{R - r}{r}tright) $$ $$ y(t) = (R - r)sin t - r sinleft(frac{R - r}{r}tright) $$ (来源:)
内摆线在工程中有重要用途,如齿轮齿形设计、凸轮轮廓线等,因其滚动接触能减少摩擦损耗。
通过编程工具(如Python的Matplotlib)可动态绘制内摆线,直观展示其形成过程。几何画板等教学工具也常用于模拟内摆线动画。
如需进一步了解参数方程推导或具体应用案例,可参考搜狗百科()或几何画板教程()。
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