求曲线某一点处的曲率圆

本文介绍了如何求解曲线某一点的曲率圆,包括曲率圆方程、曲率半径的推导过程。通过曲率圆的本质——曲线与圆在同一点的切线方向和凹陷度相同,给出曲率圆方程,并详细阐述了从曲线的导数和二阶导数消元求解曲率半径的步骤,进一步得到曲率和圆心坐标的方法。

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看到了很多帖子中都贴出了曲率圆的圆心坐标公式,却没有给出如何求法;

现贴一下求曲率圆的方法:

假设曲线为 y=f(x),曲率圆圆心(a, b),半径为r;

曲率圆的本质就是要求曲线与圆在这点的切线与凹陷度一样。

首先得出曲率圆方程为:(x-a)^2 + (y-b)^2 = r^2;

假设曲线在该点处凹,则b > y,得出 y = b - (r^2 - (x-a)^2)^(1/2) ;

y' = (-1/2)[(r^2 - (x-a)^2)^(-1/2) ] * (-2)(x-a) = (x-a) (r^2 - (x-a)^2)^(-1/2) ;——A式

y'' = (r^2 - (x-a)^2)^(-1/2) + (x-a)*(-1/2)(r^2 - (x-a)^2)^(-3/2)*(-2)(x-a)

    = (r^2 - (x-a)^2)^(-1/2) + (x-a)^2(r^2 - (x-a)^2)^(-3/2)                               ——B式

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