星形線的一種有意思的算法

???????我們都知道,一定長(zhǎng)線段在兩坐標(biāo)軸上滑動(dòng)時(shí)掃過(guò)的面積邊界即星形線
????? ?關(guān)于其算法,有很多高觀點(diǎn)下的求法,也有用各種不等式求最值的方法。不過(guò)下面介紹的一種方法不同于以上,比較新穎,而且易于理解
????? ?如圖,設(shè)線段長(zhǎng)為,與
軸負(fù)半軸夾角為

???????當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)微小的角度時(shí),顯然會(huì)與剛才的狀態(tài)有一個(gè)交點(diǎn),記為

???????不難看出,當(dāng)時(shí),點(diǎn)
恰為星形線上的一點(diǎn);當(dāng)
變化時(shí),點(diǎn)
的軌跡即為整個(gè)星形線

????? ?思路理清,接下來(lái)開(kāi)始計(jì)算
????? ?某一狀態(tài)下,線段所在直線方程為
????? ?轉(zhuǎn)過(guò)微小角度后,線段所在直線方程變?yōu)?br>
????? ?聯(lián)立兩式,解得點(diǎn)橫坐標(biāo)
????? ?求極限
????? ?為0/0型,使用洛必達(dá)法則
????? ?所以點(diǎn)橫坐標(biāo)可以化為
????? ?帶入直線解得點(diǎn)縱坐標(biāo)
????? ?所以可得星形線的參數(shù)方程為(為參數(shù))
????? ?消掉參數(shù)則有

????? ?這種方法是我無(wú)意間發(fā)現(xiàn)的,不過(guò)可能早就被提出過(guò)了,僅供參考
???????個(gè)人覺(jué)得這方法是挺有意思的,理解起來(lái)也很快
????? ?各位若有什么其他優(yōu)雅的算法也可以分享一下