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发表于 2020-8-18 22:19:03
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关于5#提到的光反射三角形的正负Brocard 点轨迹由于与其它点的轨迹与众不同,我们可以探讨一下其轨迹方程的真面目:
光反射三角形的双椭圆为
\(\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1\)
\(\frac{x^2}{a^2-t}+\frac{y^2}{b^2-t}=1\)
\(t(a^2-b^2)^2=(2\sqrt{a^4+b^4-a^2b^2}-a^2-b^2)a^2b^2\)
设光反射三角形三点\([x_1,y_1],[x_2,y_2],[x_3,y_3]\)
\(x_1=\frac{a(1-m^2)}{1+m^2},y_1=\frac{b(2m)}{1+m^2},x_2=\frac{a(1-n^2)}{1+n^2},y_2=\frac{b(2n)}{1+n^2},x_3=\frac{a(1-p^2)}{1+p^2},y_3=\frac{b(2p)}{1+p^2}\)
正Brocard 点的坐标
\(x_0=\frac{\frac{x_1}{b_1^2}+\frac{x_2}{c_1^2}+\frac{x_3}{a_1^2}}{\frac{1}{b_1^2}+\frac{1}{c_1^2}+\frac{1}{a_1^2}}\)
\(y_0=\frac{\frac{y_1}{b_1^2}+\frac{y_2}{c_1^2}+\frac{y_3}{a_1^2}}{\frac{1}{b_1^2}+\frac{1}{c_1^2}+\frac{1}{a_1^2}}\)
负Brocard 点的坐标
\(x_0=\frac{\frac{x_1}{c_1^2}+\frac{x_2}{a_1^2}+\frac{x_3}{b_1^2}}{\frac{1}{c_1^2}+\frac{1}{a_1^2}+\frac{1}{b_1^2}}\)
\(y_0=\frac{\frac{y_1}{c_1^2}+\frac{y_2}{a_1^2}+\frac{y_3}{b_1^2}}{\frac{1}{c_1^2}+\frac{1}{a_1^2}+\frac{1}{b_1^2}}\)
\(a_1^2=(x_2-x_3)^2+(y_2-y_3)^2\)
\(b_1^2=(x_3-x_1)^2+(y_3-y_1)^2\)
\(c_1^2=(x_1-x_2)^2+(y_1-y_2)^2\)
光反射三角形有关系式:
3*b^4*m^4*n^4 + 4*a^2*b^2*m^4*n^2 + 16*a^2*b^2*m^3*n^3 + 4*a^2*b^2*m^2*n^4 - 2*b^4*m^4*n^2 - 8*b^4*m^3*n^3 - 2*b^4*m^2*n^4 + 16*a^4*m^3*n + 16*a^4*m^2*n^2 + 16*a^4*m*n^3 - 16*a^2*b^2*m^3*n - 16*a^2*b^2*m^2*n^2 - 16*a^2*b^2*m*n^3 - b^4*m^4 + 8*b^4*m^3*n + 4*b^4*m^2*n^2 + 8*b^4*m*n^3 - b^4*n^4 + 4*a^2*b^2*m^2 + 16*a^2*b^2*m*n + 4*a^2*b^2*n^2 - 2*b^4*m^2 - 8*b^4*m*n - 2*b^4*n^2 + 3*b^4=0
3*b^4*n^4*p^4 + 4*a^2*b^2*n^4*p^2 + 16*a^2*b^2*n^3*p^3 + 4*a^2*b^2*n^2*p^4 - 2*b^4*n^4*p^2 - 8*b^4*n^3*p^3 - 2*b^4*n^2*p^4 + 16*a^4*n^3*p + 16*a^4*n^2*p^2 + 16*a^4*n*p^3 - 16*a^2*b^2*n^3*p - 16*a^2*b^2*n^2*p^2 - 16*a^2*b^2*n*p^3 - b^4*n^4 + 8*b^4*n^3*p + 4*b^4*n^2*p^2 + 8*b^4*n*p^3 - b^4*p^4 + 4*a^2*b^2*n^2 + 16*a^2*b^2*n*p + 4*a^2*b^2*p^2 - 2*b^4*n^2 - 8*b^4*n*p - 2*b^4*p^2 + 3*b^4=0
3*b^4*m^4*p^4 + 4*a^2*b^2*m^4*p^2 + 16*a^2*b^2*m^3*p^3 + 4*a^2*b^2*m^2*p^4 - 2*b^4*m^4*p^2 - 8*b^4*m^3*p^3 - 2*b^4*m^2*p^4 + 16*a^4*m^3*p + 16*a^4*m^2*p^2 + 16*a^4*m*p^3 - 16*a^2*b^2*m^3*p - 16*a^2*b^2*m^2*p^2 - 16*a^2*b^2*m*p^3 - b^4*m^4 + 8*b^4*m^3*p + 4*b^4*m^2*p^2 + 8*b^4*m*p^3 - b^4*p^4 + 4*a^2*b^2*m^2 + 16*a^2*b^2*m*p + 4*a^2*b^2*p^2 - 2*b^4*m^2 - 8*b^4*m*p - 2*b^4*p^2 + 3*b^4=0
消元工作已超出了我的电脑内存
通过取{a=5,b=3}计算出了997个样本光反射三角形得到的轨迹(蓝色曲线):
谁有兴趣计算一下具体的轨迹表达式? |
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