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lituus 計算ツール

lituus 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: 利图阿斯螺线在线计算器

lituus 計算ツール
参数 a(θ = 1 处的极径)
扫掠起始角 θ1(弧度)
扫掠终止角 θ2(弧度,> θ1)
参数角 θ(弧度,求点坐标)

原理

利图阿斯螺线(lituus,拉丁语「弯号角」)由罗杰·科茨 1722 年研究,极坐标方程 r² = a²/θ,即极径与角度平方根成反比。它以极轴为渐近线:θ 越大螺线越贴近原点附近绕转,θ → 0⁺ 时 r → ∞ 沿极轴展开。

极径扫掠面积 A = (a²/2)·ln(θ2/θ1)——对数增长的面积意味着每一圈面积按角度比累加。弧长 s = ∫√(r² + (dr/dθ)²)dθ = a∫√(θ⁻¹ + θ⁻³/4)dθ,无初等原函数,本工具用 GL16 复合求积计算。

使用步骤

① 输入参数 a;② 给出扫掠角区间 θ1、θ2 得面积与弧长;③ 填参数角 θ 求该点极径与直角坐标。

计算示例

a = 1 时:θ = 4 处 r = 1/√4 = 0.5,θ = 2π 处 r = 1/√(2π) = 0.398942280401(恰为标准正态密度峰值 1/√(2π));θ 从 π/2 扫到 2π 的面积 = 0.5·ln4 = 0.693147180560。

注意事项

θ 必须为正:θ = 0 处曲线发散到无穷,弧长从 0 起积也发散(螺线无限长)。钟表匠与声学中曾用它描述渐弱回声的轨迹;与等角螺线(r = ae^(bθ),角度等比)不同,利图阿斯是「等比角度、开方极径」。

常见问题

Q:它和阿基米德螺线什么关系?A:阿基米德螺线 r = aθ 极径线性增长,利图阿斯 r = a/√θ 按平方根衰减,绕向相反的渐近行为——一个向外匀速展开、一个向内渐收于极轴。

Q:θ 取负角会怎样?A:r² = a²/θ 要求 θ 同号才有实极径,负 θ 的分支与正 θ 分支关于极轴对称,通常只研究 θ > 0 一支。

参考值区(同源数值校验)

a = 1:r(4) = 0.500000000000、扫掠面积 A(π/2→2π) = 0.693147180560、弧长 s(1→4) = 2.070861525527(GL16 200 段与 400 段一致)。

lituus 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

lituus 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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