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deltoid 計算ツール

deltoid 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: 三尖内摆线在线计算器

deltoid 計算ツール
生成圆半径 r(固定圆 R = 3r)
参数 t(弧度,0 ≤ t ≤ 2π)

原理

三尖内摆线(deltoid,又称 Steiner 曲线)是半径 r 的小圆在半径 R = 3r 的大圆内侧滚动时圆上定点的轨迹,参数式 x = 2r·cos t + r·cos 2t、y = 2r·sin t − r·sin 2t,呈三个尖点的三角形弧。

速度模 |v| = 4r|sin(3t/2)|,在三个尖点处归零。面积由 shoelace/格林公式得 A = 2πr²,恰为外接圆面积的 2/3;周长 L = 16r。

使用步骤

① 输入生成圆半径 r;② 可选输入参数 t 求曲线上具体点;③ 点击计算得到面积、周长与坐标。

计算示例

r = 1 时:A = 2π = 6.283185307180,L = 16 = 16.000000000000;t = π/3 时点为 (0.500000000000, 0.866025403784),正是右尖点 (3, 0) 与上尖点 (−1.5, 2.598076) 之间弧上的对称位置。

注意事项

这里的 r 是「生成圆」半径 = 外接圆半径的 1/3。曲线与三尖点处切线方向的夹角为零(尖点不可导),在 t = 0、2π/3、4π/3 处取值即可验证。

常见问题

Q:它和 astroid 什么关系?A:都是内摆线家族——astroid 是 R = 4r 的四尖特例,deltoid 是 R = 3r 的三尖特例;两者的面积比 π(2r²) : π(3r²/4) 也可由摆线通式 A = πr²(R/r − 1)(R/r − 2) 统一解释。

Q:deltoid 在数学里还有别的出场吗?A:有——复平面上单位圆盘的境界在三个切向相切的双曲几何里对应 deltoid;「复数乘法的模与辐角」在三角剖分中的包络也是它。

参考值区(同源数值校验)

r = 1:shoelace 72 万点复算 A = 6.283185307180(2π);GL16 弧长 |v| = 4r|sin(3t/2)| 全周积分 = 16(精确)。

deltoid 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

deltoid 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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