Spirale de Poinsot

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Type borné ρ cosh(θ/3)=1.
Type asymptotique ρ sinh(θ/3)=1..
Logarithmique ρ = 1,19θ

Les spirales de Poinsot regroupent plusieurs spirales dont l'équation polaire s'exprime à l'aide d'inverses de fonctions hyperboliques. Le nom de ces spirales fait référence au mathématicien Louis Poinsot qui a rencontré l'une d'entre elles comme cas particulier d'herpolhodie, en 1851 [1].

Selon les auteurs, cette famille de spirales est plus ou moins large. Certains[2] considèrent comme étant une spirale de Poinsot toute spirale dont l'équation polaire s'écrit:

avec a² + b² non nul

Cette famille regroupe trois sous-familles:

  • celle pour lesquelles |a | > |b|, courbes bornées toutes semblables dont des représentants sont les courbes d'équation polaire
  • celle pour lesquelles |a| < |b|, courbes possédant une asymptote dont les représentants sont les courbes d'équation polaire
  • celle pour lesquelles |a| = |b|, qui regroupe toutes les spirales logarithmiques.

D'autres auteurs[3]excluent de cette famille les spirales logarithmes ne conservant que les spirales de type borné ou asymptotique .

D'autres enfin[4] ne conservent que la spirale de type borné.

Les spirales de Poinsot font partie des spirales de Cotes[2].

Son équation polaire se ramène à .

L'angle entre le vecteur normal à la courbe en A et le vecteur radial est l'angle α tel que[5]:

.

Le rayon de courbure a pour valeur[6] :

La courbe de Poinsot bornée est la projection sur l'équateur d'une loxodromie de la sphère[2].

Spirale de Poinsot de type asymptotique

Son équation polaire se ramène à .

Elle possède une asymptote d'équation y= K/k.

L'angle entre le vecteur normal à la courbe en A et le vecteur radial est l'angle α tel que[7]:

.

Le rayon de courbure a pour valeur[7]:

Voir aussi

Notes et références

Bibliographie

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