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cardioid 計算ツール

cardioid 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: 心形线在线计算器

cardioid 計算ツール
标度 a(r = a(1 + cosθ))
取点角度 θ(弧度,如 0.5)

原理

心形线(cardioid)r = a(1 + cosθ) 是圆 rolling 于等半径圆外时的外摆线特例,也是 limacon 蜗牛线 b = a 的临界形状。极坐标面积 A = (1/2)∫₀..2π a²(1+cosθ)²dθ = 3πa²/2,周长由 |v| = 2a·cos(θ/2) 积分得 8a。

θ = π 处 r = 0 形成尖点;θ = 0 处最远 ρ = 2a。极坐标方程在 θ∈[0, 2π) 单值,一条闭曲线。

使用步骤

① 输入标度 a 与想要取点的角度 θ(弧度);② 计算得到面积、周长与该方向的极径、直角坐标;③ 用于绘制或校验心形天线、麦克风指向性图样。

计算示例

a = 1:A = 4.712388980385(恰为 3π/2),L = 8.000000000000;θ = 0.5 时 ρ = 1.877582561890、点 ≈ (1.647733714824, 0.900161031008)。a = 2 时 A = 6π = 18.849555921539。

注意事项

若你的心形线写成 r = a(1 − cosθ) 或 (1 + sinθ),只是整体旋转/镜像,面积与周长公式不变。心形线也是 Mandelbrot 集的主心形边界(周期 1 主心形)。

常见问题

Q:为什么周长 8a 与直径 4a 只差 2 倍?A:心形线一周要绕尖点拐折,弧长集中在「鼓包」一侧,|v| = 2a|cos(θ/2)| 在 θ = 0 处最大 2a、θ = π 处为 0,积出 8a。

Q:面积与外摆线公式一致吗?A:一致。198 批 epicycloid 工具中 R = r 时 A = π(R+r)(R+2r) = 6πr²,对应此处 a(尖点标度)= 2r,即 6π(a/2)² = 3πa²/2。

参考值区(GL16 数值校验同源)

a = 1:极坐标 A = 4.712388980385、L = 8.000000000000;a = 2:A = 18.849555921539;shoelace 72 万点复算一致。

cardioid 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

cardioid 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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数学の計算ツールについて

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