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Kappa curve

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1419: 1961: 823: 1414:{\displaystyle {\begin{aligned}d\left(x^{2}\left(x^{2}+y^{2}\right)\right)-d\left(a^{2}y^{2}\right)&=0\\(2x\,dx)\left(x^{2}+y^{2}\right)+x^{2}(2x\,dx+2y\,dy)-a^{2}2y\,dy&=0\\\left(4x^{3}+2xy^{2}\right)dx+\left(2yx^{2}-2a^{2}y\right)dy&=0\\x\left(2x^{2}+y^{2}\right)dx+y\left(x^{2}-a^{2}\right)dy&=0\\{\frac {x\left(2x^{2}+y^{2}\right)}{y\left(a^{2}-x^{2}\right)}}&={\frac {dy}{dx}}\end{aligned}}} 1462: 1956:{\displaystyle {\begin{aligned}2x\left(x^{2}+y^{2}\right)+x^{2}\left(2x+2y{\frac {dy}{dx}}\right)&=2a^{2}y{\frac {dy}{dx}}\\2x^{3}+2xy^{2}+2x^{3}&=2a^{2}y{\frac {dy}{dx}}-2x^{2}y{\frac {dy}{dx}}\\4x^{3}+2xy^{2}&=\left(2a^{2}y-2x^{2}y\right){\frac {dy}{dx}}\\{\frac {2x^{3}+xy^{2}}{a^{2}y-x^{2}y}}&={\frac {dy}{dx}}\end{aligned}}} 491: 266: 584: 828: 808: 1467: 346: 700: 168: 188: 314: 17: 183: 505: 2041: 486:{\displaystyle \kappa (\theta )={\frac {8\left(3-\sin ^{2}\theta \right)\sin ^{4}\theta }{a\left(\sin ^{2}(2\theta )+4\right)^{\frac {3}{2}}}}.} 711: 1990: 616: 90: 595: 81: 2046: 1441: 2062: 814: 54: 58: 16: 1982: 1975: 281: 2032: 174: 705:
Now, an infinitesimal change in our location must also change the value of the left hand side, so
2025: 2008: 1986: 272: 74: 2036: 610:
are variables, while a is taken to be a constant. From the definition of the kappa curve,
40: 47: 44: 2056: 599: 261:{\displaystyle {\begin{aligned}x&=a\sin t,\\y&=a\sin t\tan t.\end{aligned}}} 579:{\displaystyle \phi (\theta )=-\arctan \left({\tfrac {1}{2}}\sin(2\theta )\right).} 70: 62: 2011: 594:
The tangent lines of the kappa curve can also be determined geometrically using
2016: 337: 320: 21: 28: 803:{\displaystyle d\left(x^{2}\left(x^{2}+y^{2}\right)-a^{2}y^{2}\right)=0} 496: 66: 65:'s application of rudimentary calculus methods to determine the 1444:, the slope of a tangent line to the kappa curve at a point 1429:
If we use the modern concept of a functional relationship
695:{\displaystyle x^{2}\left(x^{2}+y^{2}\right)-a^{2}y^{2}=0} 163:{\displaystyle x^{2}\left(x^{2}+y^{2}\right)=a^{2}y^{2}} 539: 1465: 826: 714: 619: 508: 349: 333:, shown as dashed blue lines in the figure at right. 284: 186: 93: 61:, it is remembered as one of the first examples of 1974: 1955: 1413: 802: 694: 578: 485: 308: 260: 162: 77:continued the studies of this curve subsequently. 8: 813:Distributing the differential and applying 1929: 1910: 1894: 1882: 1866: 1856: 1832: 1818: 1799: 1774: 1755: 1724: 1715: 1685: 1676: 1656: 1640: 1621: 1590: 1581: 1542: 1516: 1498: 1485: 1466: 1464: 1387: 1366: 1353: 1328: 1315: 1297: 1266: 1253: 1221: 1208: 1159: 1143: 1108: 1089: 1056: 1044: 1027: 1011: 996: 978: 965: 946: 912: 902: 871: 858: 843: 827: 825: 783: 773: 755: 742: 727: 713: 680: 670: 652: 639: 624: 618: 538: 507: 466: 434: 407: 386: 365: 348: 283: 187: 185: 154: 144: 126: 113: 98: 92: 2026:A Java applet for playing with the curve 15: 2042:MacTutor History of Mathematics Archive 53:. The kappa curve was first studied by 7: 14: 1977:A Catalog of Special Plane Curves 20:The kappa curve has two vertical 309:{\displaystyle r=a\tan \theta .} 1034: 1002: 953: 937: 565: 556: 518: 512: 452: 443: 359: 353: 275:its equation is even simpler: 1: 1981:. New York: Dover. pp.  1973:Lawrence, J. Dennis (1972). 598:and the elementary rules of 590:Tangents via infinitesimals 82:Cartesian coordinate system 2079: 2047:University of St Andrews 1442:implicit differentiation 84:it can be expressed as 1957: 1415: 804: 696: 580: 487: 310: 262: 164: 59:history of mathematics 24: 1958: 1416: 805: 697: 581: 488: 311: 263: 165: 55:Gérard van Gutschoven 39:is a two-dimensional 19: 2033:Robertson, Edmund F. 1463: 824: 712: 617: 602:arithmetic. Suppose 506: 347: 319:It has two vertical 282: 184: 175:parametric equations 91: 57:around 1662. In the 2031:O'Connor, John J.; 2009:Weisstein, Eric W. 1953: 1951: 1411: 1409: 800: 692: 576: 548: 483: 336:The kappa curve's 306: 258: 256: 160: 37:Gutschoven's curve 25: 1947: 1920: 1850: 1742: 1703: 1608: 1560: 1405: 1378: 815:appropriate rules 547: 478: 474: 273:polar coordinates 2070: 2049: 2022: 2021: 1996: 1980: 1962: 1960: 1959: 1954: 1952: 1948: 1946: 1938: 1930: 1921: 1919: 1915: 1914: 1899: 1898: 1888: 1887: 1886: 1871: 1870: 1857: 1851: 1849: 1841: 1833: 1831: 1827: 1823: 1822: 1804: 1803: 1779: 1778: 1760: 1759: 1743: 1741: 1733: 1725: 1720: 1719: 1704: 1702: 1694: 1686: 1681: 1680: 1661: 1660: 1645: 1644: 1626: 1625: 1609: 1607: 1599: 1591: 1586: 1585: 1566: 1562: 1561: 1559: 1551: 1543: 1521: 1520: 1508: 1504: 1503: 1502: 1490: 1489: 1455: 1439: 1420: 1418: 1417: 1412: 1410: 1406: 1404: 1396: 1388: 1379: 1377: 1376: 1372: 1371: 1370: 1358: 1357: 1339: 1338: 1334: 1333: 1332: 1320: 1319: 1298: 1276: 1272: 1271: 1270: 1258: 1257: 1231: 1227: 1226: 1225: 1213: 1212: 1172: 1168: 1164: 1163: 1148: 1147: 1118: 1114: 1113: 1112: 1094: 1093: 1049: 1048: 1001: 1000: 988: 984: 983: 982: 970: 969: 922: 918: 917: 916: 907: 906: 886: 882: 881: 877: 876: 875: 863: 862: 848: 847: 809: 807: 806: 801: 793: 789: 788: 787: 778: 777: 765: 761: 760: 759: 747: 746: 732: 731: 701: 699: 698: 693: 685: 684: 675: 674: 662: 658: 657: 656: 644: 643: 629: 628: 609: 605: 585: 583: 582: 577: 572: 568: 549: 540: 492: 490: 489: 484: 479: 477: 476: 475: 467: 465: 461: 439: 438: 419: 412: 411: 402: 398: 391: 390: 366: 332: 315: 313: 312: 307: 267: 265: 264: 259: 257: 169: 167: 166: 161: 159: 158: 149: 148: 136: 132: 131: 130: 118: 117: 103: 102: 75:Johann Bernoulli 50: 2078: 2077: 2073: 2072: 2071: 2069: 2068: 2067: 2053: 2052: 2030: 2007: 2006: 2003: 1993: 1972: 1969: 1950: 1949: 1939: 1931: 1922: 1906: 1890: 1889: 1878: 1862: 1858: 1853: 1852: 1842: 1834: 1814: 1795: 1791: 1787: 1780: 1770: 1751: 1745: 1744: 1734: 1726: 1711: 1695: 1687: 1672: 1662: 1652: 1636: 1617: 1611: 1610: 1600: 1592: 1577: 1567: 1552: 1544: 1526: 1522: 1512: 1494: 1481: 1480: 1476: 1461: 1460: 1445: 1430: 1427: 1408: 1407: 1397: 1389: 1380: 1362: 1349: 1348: 1344: 1340: 1324: 1311: 1307: 1303: 1299: 1294: 1293: 1283: 1262: 1249: 1248: 1244: 1217: 1204: 1200: 1196: 1190: 1189: 1179: 1155: 1139: 1132: 1128: 1104: 1085: 1081: 1077: 1074: 1073: 1063: 1040: 992: 974: 961: 960: 956: 934: 933: 923: 908: 898: 897: 893: 867: 854: 853: 849: 839: 838: 834: 822: 821: 779: 769: 751: 738: 737: 733: 723: 722: 718: 710: 709: 676: 666: 648: 635: 634: 630: 620: 615: 614: 607: 603: 592: 537: 533: 504: 503: 430: 429: 425: 424: 420: 403: 382: 375: 371: 367: 345: 344: 324: 280: 279: 255: 254: 223: 217: 216: 194: 182: 181: 150: 140: 122: 109: 108: 104: 94: 89: 88: 48: 43:resembling the 41:algebraic curve 12: 11: 5: 2076: 2074: 2066: 2065: 2063:Quartic curves 2055: 2054: 2051: 2050: 2028: 2023: 2002: 2001:External links 1999: 1998: 1997: 1991: 1968: 1965: 1964: 1963: 1945: 1942: 1937: 1934: 1928: 1925: 1923: 1918: 1913: 1909: 1905: 1902: 1897: 1893: 1885: 1881: 1877: 1874: 1869: 1865: 1861: 1855: 1854: 1848: 1845: 1840: 1837: 1830: 1826: 1821: 1817: 1813: 1810: 1807: 1802: 1798: 1794: 1790: 1786: 1783: 1781: 1777: 1773: 1769: 1766: 1763: 1758: 1754: 1750: 1747: 1746: 1740: 1737: 1732: 1729: 1723: 1718: 1714: 1710: 1707: 1701: 1698: 1693: 1690: 1684: 1679: 1675: 1671: 1668: 1665: 1663: 1659: 1655: 1651: 1648: 1643: 1639: 1635: 1632: 1629: 1624: 1620: 1616: 1613: 1612: 1606: 1603: 1598: 1595: 1589: 1584: 1580: 1576: 1573: 1570: 1568: 1565: 1558: 1555: 1550: 1547: 1541: 1538: 1535: 1532: 1529: 1525: 1519: 1515: 1511: 1507: 1501: 1497: 1493: 1488: 1484: 1479: 1475: 1472: 1469: 1468: 1426: 1423: 1422: 1421: 1403: 1400: 1395: 1392: 1386: 1383: 1381: 1375: 1369: 1365: 1361: 1356: 1352: 1347: 1343: 1337: 1331: 1327: 1323: 1318: 1314: 1310: 1306: 1302: 1296: 1295: 1292: 1289: 1286: 1284: 1282: 1279: 1275: 1269: 1265: 1261: 1256: 1252: 1247: 1243: 1240: 1237: 1234: 1230: 1224: 1220: 1216: 1211: 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Index


asymptotes
geometry
algebraic curve
Greek letter
ϰ (kappa)
Gérard van Gutschoven
history of mathematics
Isaac Barrow
tangent
Isaac Newton
Johann Bernoulli
Cartesian coordinate system
parametric equations
polar coordinates
asymptotes
curvature
Tangential
differentials
infinitesimal
appropriate rules
implicit differentiation
A Catalog of Special Plane Curves
139–141
ISBN
0-486-60288-5
Weisstein, Eric W.
"Kappa curve"
MathWorld
A Java applet for playing with the curve

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