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【微分几何】平面曲线的曲率和曲率圆

本文用Mathematica演示平面上曲线的曲率圆。
工具/原料
1

电脑

2

Mathematica

方法/步骤
1

给定曲线{1/23 Cos[t] (5 + 18 Cos[t]), 1/23 (5 + 18 Cos[t]) Sin[t]},就可以画出在点t=π位置上的曲率圆。

2

我们可以画出曲率圆圆心的轨迹(见图中粉色曲线)。

3

动画效果:

4

{1/2 Cos[t] (1 + Cos[t]), 1/2 (1 + Cos[t]) Sin[t]}的曲率圆圆心轨迹:

5

{1/2 Cos[t] (1 + Cos[2 t]), 1/2 (1 + Cos[2 t]) Sin[t]}的曲率圆圆心轨迹:

7

玫瑰线的曲率圆圆心轨迹:

8

{2/3 Cos[t] (1/2 + Cos[5 t]), 2/3 (1/2 + Cos[5 t]) Sin[t]}:

9

{1/2 Cos[t] (1 + Cos[5 t]), 1/2 (1 + Cos[5 t]) Sin[t]}

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