Curvas y superficies - ¿Se te ocurre mejor símbolo para la matemática?


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En esta página se coleccionan algunas curvas y superficies, desde las más clásicas hasta aquellas encontradas por casualidad, desde las más elementales hasta las de más compleja formulación.

Para los que quieran o necesiten saber más, en La invención de los sistemas de coordenadas se cuentan algunas cosas acerca de los sistemas de referencia, mientras que en Curvas con ordenador se dan algunas indicaciones para la generación de curvas a partir de distintos tipos de ecuaciones.

Como hay curvas que tienen querencia por las rectas, en fragmentos colecciono unas cuantas con asíntotas.

Además, tenemos algunos programas.

Signos utilizados:

  • Coordenadas cartesianas: x, y.
  • Coordenadas polares: r (módulo), θ (argumento).
  • Coordenada paramétrica: t.
  • Parámetros de las familias de curvas: a, b, p.

Curvas convencionales

Curvas fractales, atractores y otros caos

Superficies


Conejo de Douady (lapin de Douady)

  • Llamada así en honor del matemático francés Adrien Douady, quien estudió sus propiedades.
  • Es el conjunto de Julia correspondiente al valor de
    c = -0,123 + 0,745i (aproximadamente).
  • El valor anterior de c es aquel que verifica que la órbita del cero para la transformación z -> z2 + c es periódica de periodo tres. Vamos, que c es solución de la ecuación compleja c3 + 2c2 + c + 1 = 0.
  • La imagen se puede obtener con el programa mj-1.exe utilizando el botón a+bi.
  • Citas: conjuntos de Julia (Douady).

Silla de montar

Toro

Pseudoesfera

Esfera

Cinta de Moebius

Hélice esférica (loxodromia)

Hélice cónica

Hélice (cilíndrica)

Tractriz o curva del perro


Propuesta de Nano (15-11-2003).

Folium de Descartes





Propuesta de Luis Gómez (21-7-2003).

Bruja de Agnesi

  • Otra forma:
  • Construcción de la curva: se traza una circunferencia de radio r centrada en el punto (0, r). Por cada recta que pasa por (0, 0) se considera el punto que tiene por coordenada horizontal la del punto de intersección de la recta dada con la recta horizontal y = 2r, y por coordenada vertical la del punto de interseccion entre la recta dada y la circunferencia.
  • Maria Gaetana Agnesi, matemática italiana, estudió unas curvas que se conocieron como las versiera Agnesi, donde versiera significa "la que gira". Pero versiera también es una abreviatura de avversiera (mujer del Demonio). Una mala traducción inglesa convirtió la versiera en avversiera y a la curva (y de paso, a la propia matemática) en “la bruja”.

Propuesta de Luis Gómez (21-7-2003).
Britannica (Agnesi); Carnaval Matemático, p.273.

Tridente de Newton

  • Forma general: xy = cx3 + dx2 + ex + f
  • (Luis Gómez, 21-7-2003)





Serpentina

  • Forma general: x2y + aby - a2x = 0, ab > 0
  • (Luis Gómez, 21-7-2003)

Cardioide

  • Literatura: Una descripción del conjunto M.
  • Laboratorio: Curvas con ordenador.
  • Luis Gómez (16-7-2003) señala que la misma curva se puede obtener con la fórmula r = 1-sen (ø). Ciertamente, basta hacer el cambio de variable ø = γ-π/2 para pasar de una ecuación a otra.

Calculus, p.541.

Catenaria

  1. Curva formada por una cadena que cuelga libremente.
  2. Su involuta es la tractiz.
  3. web:
    1. Deducción de la ecuación.
    2. Gráficos y fotos de catenarias reales.

Insecto 1

  1. Una recomendación: ampliar alrededor del nudo.
  2. ► Insecto 2

Enviada por Nano (18-5-2003)

Insecto 2

  1. Una recomendación: ampliar alrededor del nudo.
  2. ► Insecto 1

Enviada por Nano (18-5-2003)

Cicloide

  1. La cicloide es la curva que describe un punto situado a una distancia b del cento de un círculo de radio a que gira sin deslizamiento.
  2. En la figura a = b.
  3. Laboratorio: Curvas con ordenador.

Copo de nieve de Koch

  1. Para una descripción ver Antes de Mandelbrot
  2. Problemas: ¿cuál es la longitud del copo de nieve?
  3. Paradojas: Copos microscópicos (0 = 1).
  4. Laboratorio: generación de atractores de IFS.
  5. El baúl: Antenas fractales.

Corazón






Enviada por Juan Manuel Tirado (6-2-2003)

Curva de Hilbert

Elipse

Espiral de Arquímedes

Espiral logarítmica, o espiral equiangular, o spira mirabilis


On Growth and Form, p.178; Boyer, p.433.

Espiral áurea o de Durero

Espiral de Cornu (clotoide)

Lemniscata de Bernouilli



Boyer, p.525.

Parábola

Seno

Triángulo de Sierpinsky


inicio Curvas

Glosario

Caústica de reflexión: La envolvente de los rayos de luz emanados desde el polo y reflejados por la curva.

Caústica de refracción: La envolvente de los rayos de luz emanados desde el polo y refractados por la curva.

Envolvente de una familia de curvas: Curva tangente a cada una de las curvas de la familia en el punto de contacto.

Evoluta: Lugar geométrico de los centros de curvatura. También: envolvente de las normales a la curva.

Evolvente o involuta: Curva de la que la dada es evoluta. Es ortogonal a las tangentes a la curva.

Pedal o podaria: Lugar geométrico de las proyecciones perpendiculares desde el polo a las tangentes de la curva dada.


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Alberto Rodríguez Santos
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Última actualización: 28-12-2012.