■コンウェイのソファ問題(その14)

 (その8)を書き直しておきたい.

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 パラメータ表示された曲線(x(θ),y(θ))の曲率は

  κ(θ)=(x’y”−x”y’)/(x'^2+y’^2)^3/2

曲率半径は1/|κ(θ)|で与えられる.

[1]円(acosθ,asinθ)の場合

  x’=−asinθ,y’=acosθ

  x”=−acosθ,y”=−asinθ

  κ(θ)=a^2/a^3=1/a

[2]円のインボリュートの場合

  x=a(cosθ+θsinθ),y=a(sinθ−θcosθ)

  x’=a(θcosθ),y’=a(θsinθ),x’^2+y’^2=(aθ)^2

  x”=a(cosθ−θsinθ),y”=a(sinθ+θcosθ)

  κ(θ)=(aθ)^2/(aθ)^3=1/aθ

[3]そのインボリュートの場合

  x=a(cosθ+θsinθ+∫(0,θ)r(α)cosαdα),

  y=a(sinθ−θcosθ+∫(0,θ)r(α)sinαdα)

  x’=a(−sinθ+sinθ+θcosθ+r(θ)cosθ),

  y’=a(cosθ−cosθ+θsinθ+r(θ)sinθ)

  x’=a(θcosθ+r(θ)cosθ),

  y’=a(θsinθ+r(θ)sinθ)

  x’^2+y’^2=a^2(θ+r(θ))^2

  x”=a(cosθ−θsinθ+r’cosθ−rsinθ),

  y”=a(sinθ+θcosθ+r’sinθ+rcosθ)

  κ(θ)=(θ+r’)/a(θ+r)^2

 これにインボリュートの場合,r=θ/aを代入すればよい.

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