外&内サイクロイド

半径1の固定円C1の周りを,Q を中心とする半径 |a| の円C2が「滑ることなく」転がるときの,C2上に固定された1点 P の軌跡で,a が正のとき「外サイクロイド」,a が負のとき「内サイクロイド」となります.(初期設定では「a=+0.5」にしてあります.)
P の座標は,a の符号によらず,Q の偏角 θ を用いて
x=(1+a)cos θ-a cos(1+1/a)θ
y=(1+a)sin θ-a sin(1+1/a)θ
と表されます. パラメータθを動かして円を転がしてみましょう. ちなみに,半径aを次の値に設定すると,入試でも頻出の有名曲線が描かれます.
a=1・・・カージオイド
a=-0.25・・・アステロイド
あと,a=-0.5のときの軌跡がけっこう面白いです.

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