■フルヴィッツ曲線(その92)

【1】フルヴィッツ曲線の回転

 フルヴィッツ曲線を(x,y)で表すことにする.

  x=(n−2)acosnβ+nacos(n−2)β−2Rsinβ

  y=-(n−2)asinnβ+nasin(n−2)β−2Rcosβ

で表すことにする.

 この曲線を(n−1)公転について1回自転させてみる.その際,公転と自転の向きを同じ方向にとると,

  [X]=[cosθ,-sinθ][x]+acos(n−1)θ

  [Y]=[sinθ, cosθ][y]+asin(n−1)θ

 フルヴィッツ曲線の運動族は

  x=(n-2)acos(nβ-θ)+nacos((n−2)β+θ)−2Rsin(β-θ)+acos((n−1)θ)

  y=-(n-2)asin(nβ-θ)+nasin((n−2)β+θ)−2Rcos(β-θ)+asin((n−1)θ)

で表される

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  (∂y/∂β)(∂x/∂θ)−(∂x/∂β)(∂y/∂θ)=0

を計算すると

(∂y/∂β)=-n(n-2)acos(nβ-θ)+n(n-2)acos((n−2)β+θ)+2Rsin(β-θ)

(∂x/∂θ)=(n-2)asin(nβ-θ)-nasin((n−2)β+θ)+2Rcos(β-θ)-(n-1)asin((n−1)θ)

(∂x/∂β)=-n(n-2)asin(nβ-θ)-n(n-2)asin((n−2)β+θ)−2Rcos(β-θ)

(∂y/∂θ)=(n-2)acos(nβ-θ)+nacos((n−2)β+θ)-2Rsin(β-θ)+(n-1)acos((n−1)θ)

R=n(n-2)aとおかないで計算を続ける。

2a^2n(n-1)(n-2)sin((2n-2)β)+4Ra(n-1)cos(n-1)β

{a^2n(n-1)(n-2)sin(nβ)+a^2n(n-1)(n-2)sin(n-2)β+2Ra(n-1)cosβ}cos(n-2)θ)

{a^2n(n-1)(n-2)cos(nβ)-an(n-1)(n-2)cos(n-2)β-2Ra(n-1)sinβ}sin(n-2)θ)=0

2an(n-2)sin((2n-2)β)+4Rcos(n-1)β

{an(n-2)sin(nβ)+an(n-2)sin(n-2)β+2Rcosβ}cos(n-2)θ

{an(n-2)cos(nβ)-an(n-2)cos(n-2)β-2Rsinβ}sin(n-2)θ)=0

R=n(n-2)aのとき

2sin((2n-2)β)+4cos(n-1)β

{sin(nβ)+sin(n-2)β+2cosβ}cos(n-2)θ

{cos(nβ)-cos(n-2)β-2sinβ}sin(n-2)θ)=0

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