■18世紀における微積分(その62)
【1】「追跡曲線」
r=aexpbθ
の動径ベクトルは
(x,y)=(aexpbθcosθ,aexpbθsinθ)
速度ベクトルは
(vx,vy)=(aexpbθ(bcosθ−sinθ),aexpbθ(bsinθ+cosθ)
である.
ここで,動径ベクトルと速度ベクトルのなす角は
cosφ=b/(b^2+1)^1/2
であるから,φはθによらず一定である.
===================================
【2】「曲線等分問題」
[1]カージオイドの全長
r=1+cosθ
r’=−sinθ
r^2+(r’)^2=(2cosθ/2)^2
L=2∫(0,π)(r^2+(r’)^2)^2dθ=8
[2]カージオイドの囲む面積
S=1/2∫(0,2π)r^2dθ=3π/2
[3]レムニスケートの囲む面積
r^2=a^2cos2θ
S=2/2∫(-π/4,π/4)r^2dθ=a^2
===================================
[Q1]2つの円柱が直交しているときの共通部分(太った正八面体)の体積を求めよ.
[A1]16/3
[Q2]3次元アステロイドの体積を求めよ.
|x|^2/3+|y|^2/3+|z|^2/3≦|
[A2]4/35π
===================================