伯努利双纽线的外形如∞
环面曲线(toric section)是平面和环面相交形成的曲线,正如圆锥曲线是圆锥面和平面相交而成的。其方程为:
![{\displaystyle \left(x^{2}+y^{2}\right)^{2}+ax^{2}+by^{2}+cx+dy+e=0}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/01694f18e1f331e3daf3a9a05f4796ca823fbd2a)
它们都是四次曲线。
伯努利双纽线(Lemniscate of Bernoulli)的方程为
![{\displaystyle (x^{2}+y^{2})^{2}=2a^{2}(x^{2}-y^{2})}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/436eb95de4d7bf3e967aaba85a07b3fac3e7f396)
求双纽线的弧长需要应用椭圆积分。双纽线可视为双曲线的反演变换,反演圆心在双曲线的中心。
卡西尼卵形线
取两个定点
为焦点。卡西尼卵形线(Cassini oval)是所有这样的点P的轨迹:
和焦点的距离的积为常数(这类似椭圆的定义——点
和焦点的距离的和为常数)。即
。
在直角坐标系,若焦点分别在
和
,卵形线的方程可写成:
![{\displaystyle ((x-a)^{2}+y^{2})((x+a)^{2}+y^{2})=b^{4}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/655a13b8b98c4a557e4ac5712d1db13d89807e26)
![{\displaystyle (x^{2}+y^{2})^{2}-2a^{2}(x^{2}-y^{2})+a^{4}=b^{4}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/8be5b9a276d601b92a19f6ee85ab54ae942bcf12)
![{\displaystyle (x^{2}+y^{2}+a^{2})^{2}-4a^{2}x^{2}=b^{4}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c8f7f509931f29eb10ea1c6e8aae80af8a257fac)
在极坐标系:
![{\displaystyle r^{4}-2a^{2}r^{2}\cos 2\theta =b^{4}-a^{4}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/fac07a5c80194bb0abbee8a9a30215493ac3d27c)
卵形线经过反演变换,依然是卵形线。
卵形线的形状由
的值决定。若
,轨迹是一个封闭的圈。若
,轨迹是两个封闭的圈。若
,轨迹为伯努利双纽线。
Hippopedes: a=1, b=0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0
Hippopedes: b=1, a=0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0
Hippopede曲线(或Hippopede of Proclus)的极坐标方程为:
![{\displaystyle r^{2}=4b(a-b\sin ^{2}\theta )}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d9c71fbf73ee20e8b72b5c85b6f78d9d03a1be3b)
直角坐标系:
![{\displaystyle \left(x^{2}+y^{2}\right)^{2}+4b(b-a)(x^{2}+y^{2})=4b^{2}x^{2}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/2186f5168011549d7ab654589f6281c222b8f748)
当
,Hippopede曲线为伯努利双纽线。