渐开线的定义:
设开始时绳子外端位于点A,当外端展开到点M时,因为绳子对圆心角的一段弧AB,展开后成为切线BM,所以切线BM的长就是弧AB的长,这就是动点满足的几何条件。我们把笔尖画出的曲线叫做圆的渐开线,相应的定圆叫做渐开线的基圆。
摆线的定义:
一个圆在平面上沿着一条直线无滑动地滚动时,我们把圆周上一定点的运动轨迹叫作平摆线(或旋轮线)。
渐开线的参数方程:
以基圆圆心O为原点,直线OM0为x轴,建立平面直角坐标系。设基圆的半径为r,绳子外端M的坐标为(x,y)。 显然,点M由角
唯一确定,取
为参数,则点A的坐标为
这就是圆的渐开线的参数方程。
摆线的参数方程:
根据点M满足的几何条件,我们取定直线为x轴,定点M滚动时落在定直线上的一个位置为原点,建立直角坐标系,圆的半径为r.如图,设开始时定点M在原点,圆滚动了t角后与x轴相切于点A,圆心在点B,从点M分别作AB,x轴的垂线,垂足分别是C,D.设点M的坐标为(x,y),取t为参数,根据点M满足的几何条件,
有x=OD=OA-DA
所以,摆线的参数方程为