Cardioide


Un cardioide (del griego καρδία "corazón") es una curva plana trazada por un punto en el perímetro de un círculo que gira alrededor de un círculo fijo del mismo radio. También se puede definir como un epicicloide que tiene una sola cúspide . También es un tipo de espiral sinusoidal , y una curva inversa de la parábola con el foco como centro de inversión. [1] Es también el conjunto de puntos de reflexión de un punto fijo sobre una circunferencia por todas las tangentes a la circunferencia. [2]

El nombre fue acuñado por de Castillon en 1741 [3] pero había sido objeto de estudio décadas antes. [4] Llamada así por su forma de corazón, tiene una forma más parecida al contorno de la sección transversal de una manzana redonda sin el tallo.

Un micrófono cardioide exhibe un patrón de captación acústica que, cuando se grafica en dos dimensiones, se parece a un cardioide (cualquier plano 2d que contenga la línea recta 3d del cuerpo del micrófono). En tres dimensiones, el cardioide tiene la forma de una manzana centrada alrededor del micrófono que es el "tallo" de la manzana.

Sea el radio común de los dos círculos generadores con puntos medios , el ángulo de rodadura y el origen el punto de partida (ver imagen). uno obtiene el

Introduciendo las sustituciones y se obtiene después de quitar la raíz cuadrada la representación implícita en

Se puede establecer una prueba usando números complejos y su descripción común como el plano complejo . El movimiento de rodadura del círculo negro sobre el azul se puede dividir en dos rotaciones. En el plano complejo, se puede realizar una rotación alrededor del punto (el origen) en un ángulo multiplicando un punto (número complejo) por . Por eso


Cardioide generado por un círculo rodante en un círculo con el mismo radio
Generación de una cardioide y el sistema de coordenadas utilizado
Acordes de un cardioide
cardioide generada por la inversión de una parábola a través del círculo unitario (discontinua)
cardioide como envoltura de un lápiz de círculos
Cardioide como envoltura de un lápiz de líneas
Generación de Cremona de un cardioide
Cardioide como cáustico : fuente de luz, rayo de luz , rayo reflejado
Cardioide como cáustica de un círculo con fuente de luz (derecha) en el perímetro
El punto de cardioide es el pie de la perpendicular caída en la tangente del círculo
evoluta de un magenta cardioide
: un punto P, su centro de curvatura M y su círculo osculador
cardioides ortogonales
4 cardioides en representación polar y su posición en el sistema de coordenadas
El límite de la región central, período 1, del conjunto de Mandelbrot es un cardioide preciso.
El cáustico que aparece en la superficie de esta taza de café es un cardioide.
Generación de una cardioide como curva de pedal de un círculo