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Calculadora de Apollonian Circle

Calculadora online gratuita de apollonian circle. Introduce tus valores y obtén resultados al instante con la fórmula, el procedimiento paso a paso y un ejemplo resuelto — todo se calcula en tu navegador en Calcton, sin registro.

Versión en chino: 阿波罗尼奥斯圆在线计算器

Calculadora de Apollonian Circle
圆 1 曲率 k₁ = 1/r₁
圆 2 曲率 k₂ = 1/r₂
圆 3 曲率 k₃ = 1/r₃

原理

笛卡尔圆定理(Descartes circle theorem,1643):四个两两相切的圆,其曲率 k = ±1/r(内凹外包圆取负号)满足 (k₁+k₂+k₃+k₄)² = 2(k₁²+k₂²+k₃²+k₄²)。解出 k₄ = k₁+k₂+k₃ ± 2√(k₁k₂+k₂k₃+k₃k₁),正号给内部小圆、负号给外面包围的公切圆。

反复以新圆替换旧圆即生成阿波罗尼奥斯垫圈(Apollonian gasket)——分形维数约 1.3057 的自相似圆堆积。该定理的 Soddy 1936 韵文版又名「Soddy 圆」。

使用步骤

① 输入三个两两相切圆的曲率(半径的倒数);② 计算得到内切第四圆与外包圆的曲率/半径;③ 把新圆曲率与任三旧圆组合可继续迭代生成垫圈。

计算示例

k = (1, 2, 3):k₄⁺ = 12.633249580711(r₄ = 0.079156197589),k₄⁻ = -0.633249580711(外包圆)。三等圆 k = (1, 1, 1):k₄⁺ = 3 + 2√3 = 6.464101615138、k₄⁻ = 3 − 2√3 = -0.464101615138。

注意事项

曲率必须用 1/r 而不是半径本身。k₄⁻ 为负表示外包圆是内凹的(半径取绝对值)。定理要求四圆两两相切;若给定的三圆不相切,结果无几何意义。四圆互换位置结论不变(方程对称)。

常见问题

Q:直线怎么处理?A:直线是半径无穷大的圆,曲率 0。如两个等圆与一条公切线围出的缝隙:k = (1, 1, 0) → k₄ = 2 ± 2√2。

Q:能推广到球吗?A:能——五球版 Soddy–Gossett 定理 (Σkᵢ)² = 3Σkᵢ²(五维为 nΣkᵢ²),三维四球加一球同理。

参考值区(Descartes 恒等式同源校验)

k = (1,2,3):k₄ = 12.633249580711 / -0.633249580711,r₄⁺ = 0.079156197589;(Σk)² = 2Σk² 恒等式数值零残差。

Cómo usar la calculadora de apollonian circle

  1. Rellena los campos con tus propios números — cada campo indica qué valor espera.
  2. El resultado se actualiza al instante mientras escribes; no hay que pulsar "Calcular".
  3. Lee la tarjeta de resultado para la cifra principal, la fórmula paso a paso y las notas prácticas.

Preguntas frecuentes

¿Es gratis la calculadora de apollonian circle?

Sí — todas las calculadoras de matemáticas en Calcton son gratis y no requieren registro. Tus datos se procesan en tu navegador y nunca se envían a un servidor.

¿Hay una versión en chino de esta herramienta?

Sí. Usa el enlace a la versión china de arriba: es la misma calculadora con la interfaz en chino simplificado.

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