Логарифмічна спіраль або ізогональна спіраль — особливий вид спіралі, що часто зустрічається в природі. Логарифмічна спіраль була вперше описана Декартом і пізніше інтенсивно досліджена Бернуллі, який називав її Spira mirabilis — «дивовижна спіраль». Власне термін «логарифмічна спіраль» () першим вжив П'єр ВаріньонSpirale logarithmique. .
Рівняння У полярних координатах рівняння кривої може бути записано як
або
що пояснює назву «логарифмічна».
У параметричній формі його може бути записано як
де a, b- дійсні числа.
Властивості Кут, що утворюється дотичною в довільній точці логарифмічної спіралі з радіус-вектором точки дотику, постійний і залежить лише від параметра У термінах диференціальної геометрії це може бути записано як
Похідна функції пропорційна параметру b. Іншими словами, він визначає, наскільки щільно і в якому напрямку закручується спіраль. У граничному випадку, коли спіраль вироджується в коло радіусу a. Навпаки, коли b прямує до нескінченності спіраль наближається до прямої лінії. Кут, що доповнює до 90 °, називають нахилом спіралі. Розмір витків логарифмічної спіралі поступово збільшується, але їх форма залишається незмінною. Можливо, внаслідок цієї властивості, логарифмічна спіраль з'являється в багатьох зростаючих формах, подібних до мушель молюсків і квіток соняшників.
Цікаві факти
Якоб Бернуллі бажав, щоб на його могилі було викарбувано логарифмічну спіраль, але на його надгробку помилково зобразили спіраль Архімеда. Проте напис, вигравіюваний навколо спіралі згідно з заповітом ( — «змінена, я знов воскресаю»), свідчить, що йдеться саме про логарифмічну спіраль, яка має властивість зберігати свою форму після різноманітних перетворень.
Галерея
Джерела
Примітки