■周長積分(その12)
円x^2+y^2=1
dy/dx=-x/y (これは円周上の点の動径が接線と直交することを意味する)
1+(dy/dx)^2=1+x^2/y^2=1/y^2=1/(1-x^2)
レムニスケート
(x^2+y^2)^2−(x^2−y^2)=0
をxで微分すると
2(x^2+y^2)(2x+2ydy/dx)−(2x−2ydy/dx=0
dy/dx=-x/y (これは周上の点の動径が接線と直交することを意味する)→ここに誤りがあった。
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以下は正しい。
、
r^2=cos2θ
をθで微分してみると
2rdr/dθ=−2sin2θ
1+(rdθ/dr)^2=1+r^4/(sin2θ)^2=1+r^4/(1−r^4)=1/(1−r^4)
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r=cos(aθ) (正葉曲線,バラ曲線)
です.この曲線では,a=1のとき,
1+(rdθ/dr)^2=1/(1-r^2)
となります.
これまでの結果から,
r=cosθのとき,1+(rdθ/dr)^2=1/(1-r^2)
r^2=cos2θのとき,1+(rdθ/dr)^2=1/(1-r^4)
がわかったわけですから,求める曲線は
r^(3/2)=cos(3/2θ)
に違いありません.計算してみると,確かに
1+(rdθ/dr)^2=1/(1-r^3)
が得られました.
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