■曲線の自然方程式(その5)
弧長パラメータsで表された曲線の曲率は
x''=-κy',y''=κx’
より、
κ=x'y''-x''y'=κ{x'^2+y'2}=κ
一般のパラメータtで表された曲線の曲率は
x'=dx/dt・dt/ds
y'=dy/dt・dt/ds
x'’=d^2x/dt^2・(dt/ds)^2+dx/dt・d^2t/ds^2
y'’=d^2y/dt^2・(dt/ds)^2+dy/dt・d^2t/ds^2
より
κ={dx/dt・d^2y/dt^2-d^2x/dt^2・dy/dt}/{(dx/dt)^2+(dy/dt)^2}^3/2
で与えられる。
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サイクロイド
x=a(θ-sinθ)
y=a(1-cosθ)
では、θ=πに対応する点をs=0とすると、その自然方程式は
1/κ(s)^2+s^2=16a^2
となる。
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