Cuadrifolio

Este artículo trata sobre la curva polar. Para la forma arquitectónica, véase cuadrilóbulo.
Cuadrifolio rotado
Cuadrifolio creado con engranajes

El cuadrifolio (también conocido como trébol de cuatro hojas)[1]​ es un tipo de rosa polar con una frecuencia angular de 2.

Ecuaciones

En coordenadas polares, tiene la expresión siguiente:

r = a cos ( 2 θ ) , {\displaystyle r=a\cos(2\theta ),\,}

con la correspondiente ecuación algebraica:

( x 2 + y 2 ) 3 = a 2 ( x 2 y 2 ) 2 . {\displaystyle (x^{2}+y^{2})^{3}=a^{2}(x^{2}-y^{2})^{2}.\,}

Girando la curva en sentido antihorario 45°, se convierte en

r = a sin ( 2 θ ) {\displaystyle r=a\sin(2\theta )\,}

con la ecuación algebraica correspondiente

( x 2 + y 2 ) 3 = 4 a 2 x 2 y 2 . {\displaystyle (x^{2}+y^{2})^{3}=4a^{2}x^{2}y^{2}.\,}

Es una curva algebraica plana de género cero.

La curva dual del cuadrifolio es

( x 2 y 2 ) 4 + 837 ( x 2 + y 2 ) 2 + 108 x 2 y 2 = 16 ( x 2 + 7 y 2 ) ( y 2 + 7 x 2 ) ( x 2 + y 2 ) + 729 ( x 2 + y 2 ) . {\displaystyle (x^{2}-y^{2})^{4}+837(x^{2}+y^{2})^{2}+108x^{2}y^{2}=16(x^{2}+7y^{2})(y^{2}+7x^{2})(x^{2}+y^{2})+729(x^{2}+y^{2}).\,}
Curva dual del cuadrifolio

Área y longitud

El área contenida dentro de la curva es 1 2 π {\displaystyle {\tfrac {1}{2}}\pi } , que es exactamente la mitad del área del círculo que envuelve perimetralmente el cuadrifolio. La longitud de la curva es de aproximadamente 9,6884.[2]

Referencias

  1. C G Gibson, Elementary Geometry of Algebraic Curves, An Undergraduate Introduction, Cambridge University Press, Cambridge, 2001, ISBN 978-0-521-64641-3. Pages 92 and 93
  2. Quadrifolium - from Wolfram MathWorld

Bibliografía

  • J. Dennis Lawrence (1972). A catalog of special plane curves. Dover Publications. p. 175. ISBN 0-486-60288-5. (requiere registro). 

Enlaces externos

  • Interactive ejemplo con JSXGraph
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