■ペリトロコイド曲線(その16)
回転の向きを変えてみる
x=Rcos(β+γ+θ)+acos((n−1)β+θ)+acos((n−2)θ)
y=Rsin(β+γ+θ)+asin((n−1)β+θ)+asin((n−2)θ)
に対して
(∂y/∂β)(∂x/∂θ)−(∂x/∂β)(∂y/∂θ)=0
を計算すると
θ=β−2/(n−1)arctan(Rsin((n−2)β−γ)/(Rcos((n−2)β−γ)+(n−1)a))???
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∂y/∂β=Rcos(β+γ+θ)+a(n−1)cos((n−1)β+θ)
∂x/∂θ=-Rsin(β+γ+θ)-asin((n−1)β+θ)-a(n−2)sin((n−2)θ)
∂x/∂β=-Rsin(β+γ+θ)-a(n−1)sin((n−1)β+θ)
∂y/∂θ=Rcos(β+γ+θ)+acos((n−1)β−θ)+a(n−2)cos((n−2)θ)
Ra(n-2)sin((n-2)β-γ)+Ra(n-2)sin(β+γ−(n-1)θ)+a^2(n-1)(n-2)sin((n−1)β−(n-1)θ)=0
-Rsin(β+γ−(n-1)θ)-a(n-1)sin((n−1)β−(n-1)θ)=Rsin((n-2)β-γ)
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-Rsin((n−1)β−(n-1)θ-(n-2)β+γ)-a(n-1)sin((n−1)β−(n-1)θ)=Rsin((n-2)β-γ)
-Rsin((n−1)β−(n-1)θ)cos((n-2)β-γ)+Rcos((n−1)β−(n-1)θ)sin((n-2)β-γ)-a(n-1)sin((n−1)β−(n-1)θ)=Rsin((n-2)β-γ)
-sin((n−1)β−(n-1)θ){Rcos((n-2)β-γ)+a(n-1)}+cos((n−1)β−(n-1)θ){Rsin((n-2)β-γ)}=Rsin((n-2)β-γ)
A={Rcos((n-2)β-γ)+a(n-1)}
B={Rsin((n-2)β-γ)}
C={Rsin((n-2)β-γ)}=B
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-Asin((n−1)β−(n−1)θ)+Bcos((n−1)β−(n−1)θ)=C
の形に整理されます.
ここで
cosψ=A/(A^2+B^2)^(1/2),
sinψ=B/(A^2+B^2)^(1/2),
tanψ=B/A
とおくと,
sin(ψ-(n−1)β+(n−1)θ)=C/(A^2+B^2)^(1/2)=sinψ
より
-(n−1)β+(n−1)θ+ψ=ψ???
(n−1)θ=(n−1)β−2ψ
θ=β−2/(n−1)arctan(Rsin((n−2)β−γ)/(Rcos((n−2)β−γ)+(n−1)a))
これで,φをβ,θ(β)の関数として表すことができ,包絡線は1パラメータ曲線:x=x(β),y=y(β)となるというわけです.
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sin(ψ-(n−1)β+(n−1)θ)=C/(A^2+B^2)^(1/2)=sinψ
は
2cos(2ψ-(n−1)β+(n−1)θ)/2・sin(-(n−1)β+(n−1)θ)/2=0
とすべきであって、
(2ψ-(n−1)β+(n−1)θ)/2=π/2,3π/2、5π/2,・・・
(-(n−1)β+(n−1)θ)/2=0,π、2π、3π、・・・
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