常用曲线

常用曲线

名称

  线 

定义与特性

 

直角坐标方程

x2+y2R2

极坐标方程

ρR(参见一般形式的极坐标方程)

参数方程

与定点等距离的动点轨迹

圆心O(00)

半径 R

 

圆心O(ρ0)

直角坐标方程

(x-a)2+(x-b)2R2

极坐标方程

ρ2-2ρρ0cos(θ-θ0)+R2

参数方程

同上

圆心O'(ab)

半径 R

 

圆心O'(ρ0θ0)

直角坐标方程

极坐标方程

(极点在椭圆中心O)

参数方程

动点P到两定点F1F2(焦点)的距离之和为一常数时,P点的轨迹

-axa

2a—长轴(A1A2)

2b—短轴(B1B2)

2c—焦距(F1F2)

e—离心率

e大,椭圆愈扁平

顶点:A1(-a0)

A2(a0)

B1(0-b)

B2(0b)

焦点:F1(-c0)

F2(c0)

焦点半径:

r1PF1r2PF2

r1a-exr2a+ex

线

直角坐标方程

极坐标方程

(极点在双曲线中心O)

参数方程

准线l1

l2

渐近线

动点P到两定点F1F2(焦点)的距离之差为一常数时,P点的轨迹

x-axa

2a—实轴

2b—虚轴

2c—焦距

e——离心率

e小,渐近线与x轴的夹角愈小

顶点:

A1(-a0)A2(a0)

B1(0-b)B2(0b)

B1B2叫虚顶点

焦点:F1(-c0)

F2(c0)

焦点半径:

r1PF1r2PF2

r1=±(ex-a)

r2=±(ex+a)

线

直角坐标方程

γ22px(p0)

极坐标方程

(极点在抛物线顶点O)

参数方程

准线l

动点P到一定点F(焦点)和一定直线l ( 准线)的距离相等时,动点P的轨迹

离心率e1

顶点O(00)

焦点F

p——焦点至准线的距离,p愈大抛物线开口愈大p称为焦参数p0开口向右,p0开口向左

焦点半径:rPF

rx+

线

极坐标方程

参数方程

tα+θ

一动直线m(发生线)沿一定圆O(基圆)作无滑滚动时,m上任意点(如起始切点A)的轨迹。用于齿形等

R——基圆半径

α——压力角

线

(

线)

极坐标方程

ραθ

动点沿着等速旋转(角速度ω)的圆的半径,作等速直线运动(线速度υ)此动点轨迹为阿基米德螺线。用于凸轮等

θ——极角

ρ——极径

O——极点

极点到曲线上任一点的弧长为

线

(

线)

极坐标方程

ρae(ma为常数,均大于零)

动点的运动方向始终与极径保持定角α的动点轨迹。用于涡轮叶片等。用对数螺线作为成型铲齿铣刀铲背的轮廓线时,前角恒定不改变

θ——极角

ρ——极径

α——极径与切线(动点运动方向)间的夹角

曲线上任意两点间的弧长为

线

参数方程

xrcosθ

yrsinθ

z=±cotβ=±

(右旋为“+”,左旋为“-)

圆柱面上的动点M绕定轴z以等角速ω回转,同时沿z轴以等速υ平移,其动点轨迹就是圆柱螺旋线。用于弹簧等

r——圆柱底半径

β——螺旋角

h——导程

hrcotβ

L——一个导程的弧长

线

参数方程

xρsinαcosθ

yρsinαsinθ

zρcosα

ρ

特性

(1)等螺距

hacosα

(2)切角与锥面母线夹角β

a——常数

α——半锥角

线

1.不等螺距

2.切线与锥面母线夹角为定角β

α——半锥角

ρ0β——常数

线

滚动圆 O1,沿基圆  O外部相切滚动,滚动圆上某点P(或圆外P",圆内P')的轨迹

当内外摆线的a → ∞时,摆线转化为平摆线,当b→∞时,摆线转化为圆的渐开线

a——基圆半径

b——滚圆半径

θ——公转角

θ1——自转角

lO1P,当

lb,为普通摆线Г

lb,为长幅摆线Г2

lb,为短幅摆线Г1

线

滚动圆O1在基圆O内部相切滚动,滚动圆上某点P(或圆外P",圆内P')的轨迹

a——基圆半径

b——滚圆半径

θ——公转角

θ1——自转角

lO1P,当

lb为普通摆线Г

lb为长幅摆线Г2

lb为短幅摆线Г1

线

xbt-lsint

yb-lcost

定圆沿定直线滚动,圆周上(或圆外,圆内)一点的轨迹

曲率半径2PM

一拱弧长8b

lO1P,当

lb为普通平摆线

lb为长幅平摆线

lb为短幅平摆线

线

两端悬吊的密度均匀的完全柔软曲线,在重力作用下的自然状态所构成的曲线

a——正常数,即距离OA。在顶点附近近似于抛物线