勒洛三角形的性质
定宽曲线和定宽性
定宽曲线的概念:具有(类似圆的)定宽性的曲线称为定宽曲线。
定宽性,几何上的理解是:将一个圆放在两条平行线中间,使之与这两平行线相切。则可以做到:无论这个圆如何运动,它还是在这两条平行线内,并且始终与这两条平行线相切。
勒洛三角形就是典型的定宽曲线。
勒洛三角形的等宽性质很容易证明,其宽度等于构造等边三角形的边长。当勒洛三角形在边长为其宽度的正方形内旋转时,每一个角走过的轨迹基本上就是一个正方形。
面积关系
通过勒贝格积分可以算出,勒洛三角是定宽曲线所能构成的面积最小的图形,其面积为1/2[π-(3^1/2)]s^2,s为定宽宽度。
勒洛三角形的应用
在美国旧金山,有一些市政检修井井盖的形状就是勒洛三角形,其最大优点是这种形状的井盖绝不会掉到井里去。
此外,一种基于勒洛三角形的变体的设备,它能钻出方孔来,其“方度”非常之好。
勒洛不能用作轮子,因为其中心并不稳定,每旋转一圈会有三次跳动。而作为滚轴使用则是相当平稳。马自达的转子发动机也是这个原理,因为勒洛三角形是定宽曲线中面积最小的。