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butterfly curve 計算ツール

butterfly curve 計算ツール(無料・オンライン)。数値を入力すると瞬時に結果が表示され、計算式・手順・計算例も確認できます。すべてブラウザ内で計算され、登録は不要です。

中国語版: 蝴蝶曲线在线计算器

butterfly curve 計算ツール
角度 θ(弧度,推荐 0 ~ 24π 全轨迹)

原理

蝴蝶曲线(butterfly curve)由 Temple Fay 1989 年提出:r = e^(sinθ) − 2cos4θ + sin⁵(θ/12)。三项分工明确——e^(sinθ) 给出躯体轮廓,2cos4θ 描出四重翅膀的褶皱,慢周期 sin⁵(θ/12) 让左右翅在 24π 内轻微不对称、姿态生动。

r 可为负(如 r(0) = −1,负极径把点映到对侧),因此完整「蝴蝶」需要 θ 走满 24π。总面积按极径扫掠 (1/2)∫r²dθ 在 0→24π 上 GL16 数值求积。

使用步骤

① 输入角度 θ(弧度);② 点击计算得到极径、直角坐标与全轨迹面积;③ 对比 θ = 0、π/2、3π/2 体会 r 的正负翻转。

计算示例

r(0) = −1;r(π/2) = 0.718319715296;r(3π/2) = -1.623913296728;全轨迹扫掠面积 = 170.201332754526。

注意事项

θ 只走 0→2π 会得到「半只蝴蝶」——慢项 sin⁵(θ/12) 需要 24π 才完整演化,这是初学者最常见的画错原因。扫掠面积是「极径扫过总量」而非严格几何面积(r 变号时轨迹自交重叠),作图时应逐点连 r·(cosθ, sinθ)。

常见问题

Q:为什么翅膀会「呼吸」?A:sin⁵(θ/12) 的周期是 24π,它以五次幂把慢调制压成尖锐脉动,使上下两对翅的高度随 θ 缓慢变化——这正是蝴蝶曲线比纯 rose 曲线生动的原因。

Q:和玫瑰线什么关系?A:四重翅膀骨架来自 2cos4θ(k = 4 玫瑰线项),蝴蝶曲线 = 玫瑰线 × 指数包络 + 慢周期微扰,可视为玫瑰线的「有机化」推广。

参考值区(同源数值校验)

GL16 2400 段扫掠面积 = 170.201332754526(θ ∈ [0, 24π]);r(0) = −1(负极径)、r(π) = -0.998838601789。

butterfly curve 計算ツールの使い方

  1. 各入力欄に自分の数値を入力します — 各欄に求める値の説明があります。
  2. 入力すると結果は即座に更新されます。「計算」ボタンは不要です。
  3. 結果カードで主要な数値、手順、実務上の注意点を確認できます。

よくある質問

butterfly curve 計算ツールは無料ですか?

はい — Calcton の数学の計算ツールはすべて無料で、登録も不要です。入力データはブラウザ内で処理され、サーバーには送信されません。

このツールの中国語版はありますか?

はい。上の中国語版へのリンクをご利用ください。同じ計算ツールを簡体字中国語インターフェースで利用できます。

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