等宽曲线

圆形在直线上滚动的时候,它的高度是不变的,总是它的直径。也就是说,拿两条平行的直线夹住一个圆,无论这个圆如何滚动,平行直线的距离始终不变,所以圆形就是一种等宽封闭曲线,简称等宽曲线。有意思的是圆形不是唯一的等宽曲线,还有无数多的其它等宽曲线,甚至可以不是中心对称的呢。它们的共同点就是滚动时高度是始终不变的。

我们今天来制作一个简单的非圆等宽曲线,而且只用到两样最基本的几何工具,直尺和圆规,外加铅笔。

视频里介绍的是一个基于等边三角形的等宽曲线。等边三角形边长为R,以每一个顶点为圆心,另两个顶点作为圆弧的两个端点,把三条边扩展为圆弧。这样的形状也叫勒洛三角形,它在被两条平行线之间夹住时,平行线的距离始终是等于一顶点到对面圆弧的距离,也就是常数R。

以此类推,你们可以想象,正5边形,正7边形等等的顶点都有对边,可以以同样的方法扩展成圆弧,变为非圆等宽曲线。