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strophoid 計算ツール

strophoid 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: 环索线在线计算器

strophoid 計算ツール
参数 a(y² = x²(a+x)/(a−x))

原理

环索线(strophoid)直角方程 y² = x²(a+x)/(a−x),极坐标 r = −a·cos2θ/cosθ。曲线在 θ ∈ (−π/4, π/4) 绕出中央环,两侧各有一支伸向渐近线 x = a(斜渐近线 y = ±x + a 的合称由直角式 x = a 给出垂直渐近线)。

环面积有漂亮的闭式 A = a²(2 − π/2):环内正方形部分 2a² 减去扇形 πa²/2。两环间弦(F 与 F′ 之间)长 2√2·a。数值上 GL16 对极坐标被积函数 a²cos²2θ/cos²θ 积分与 20 万点 shoelace 复算一致。

使用步骤

① 输入参数 a;② 计算环面积与弦长;③ 作图用参数 θ ∈ (−π/2, π/2) 的极坐标式(避开 cosθ = 0)。

计算示例

a = 1:环面积 = 0.429203673205(= 2 − π/2 = 0.429203673205),弦长 = 2.828427124746;x = 0.5a 处 y = ±0.5√3·a(代入 y² = x²(a+x)/(a−x) 验证 0.75a²)。

注意事项

环索线是牛顿《三次曲线枚举》分类中的经典四次曲线;别与 strophoid 的姐妹曲线「斜环索线」(一般极式 r·cos(θ−α) = a·cos2θ)混淆——本工具是 α = 0 的直角版本。

常见问题

Q:面积公式为什么有 π/2?A:环边界包含以极点为心、半径 a 的圆弧段(θ 从 −π/4 到 π/4 的部分),正方形 2a² 与该 45° 扇形 πa²/2 之差即环面积。

Q:与蔓叶线(cissoid)的关系?A:同为牛顿曲线家族、都以渐近线 + 中央环为特征;cissoid 的渐近线在 x = 2a、strophoid 在 x = a,且 strophoid 的环面积有更简洁的 2 − π/2。

参考值区(GL16 数值校验同源)

a = 1:极坐标环面积 = 0.429203673205,shoelace 20 万点复算一致(0.429203673205)。

strophoid 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

strophoid 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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