Oval de Cassini

Ovals de Cassini.

En matemàtiques l'Oval de Cassini és el lloc geomètric dels punts p del pla tals que, donats dos punts fixos Q1 i Q₂, el producte de la distància de p a Q1 per la distància de p a Q₂ és un valor constant b. Els punts Q1 i Q₂ s'anomenen focus de l'oval.

Si la distància entre Q1 i Q₂ és 2 a {\displaystyle 2a\,} llavors l'equació polar dels ovals de Cassini és:

L'equació polar dels ovals de Cassini és:

r 4 + a 4 2 a 2 r 2 c o s 2 θ = b 4 {\displaystyle r^{4}+a^{4}-2a^{2}r^{2}cos2\theta =b^{4}\,}

i l'equació cartesiana:

( x 2 + i 2 ) 2 2 a 2 ( x 2 i 2 ) a 4 + b 4 = 0 {\displaystyle (x^{2}+i^{2})^{2}-2a^{2}(x^{2}-i^{2})-a^{4}+b^{4}=0\,}


La forma de l'oval depèn de la proporció b / a {\displaystyle b/a\,} .

  • Quan b / a > 1 {\displaystyle b/a>1\,} , el lloc geomètric és una única volta connectada.
  • Quan b / a < 1 {\displaystyle b/a<1\,} , el lloc comprèn dues voltes desconnectades.
  • Quan b / a = 1 {\displaystyle b/a=1\,} , la corba s'anomena Lemniscata.

Els ovals de Cassini són una família de corbes quàrtiques, també anomenades el·lipses de Cassini. Porten aquest nom per l'astrònom Giovanni Doménico Cassini,[1] que les va estudiar com una possible alternativa per a les òrbites planetàries el·líptiques de Kepler.[2]

Referències

  1. Cassini, J.-D.. De l'Origine et du progrès de l'astronomie et de son usage dans la géographie et dans la navigation (en francès). L’Imprimerie Royale, 1693, p. 36 [Consulta: 12 febrer 2023]. 
  2. Sivardiere, J. «Kepler ellipse or Cassini oval?». European Journal of Physics, 15, 62-64, 1994.

Vegeu també

  • Tor (figura geomètrica)
  • Lemniscata
A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Oval de Cassini