도구스학업·수학

카디오이드 계산기

극좌표 r=a(1+cosθ)가 그리는 카디오이드(심장형 곡선)의 넓이·둘레와 각도별 좌표·호의 길이를 계산합니다.

cm
°

0°는 가장 먼 점, 180°는 뾰족점(원점), 360°면 한 바퀴를 다 그린 상태입니다.

곡선 전체 넓이

471.238898㎠

둘레는 80cm, 원점에서 가장 먼 점까지는 20cm입니다.

현재 위치(x, y)(20, -0)cm
극반지름 r20cm
여기까지 그려진 호의 길이80cm
곡선 전체 둘레(8a)80cm
곡선 전체 넓이((3/2)πa²)471.238898㎠
극좌표 r = a(1+cosθ)로 그려지는 하트(심장) 모양의 곡선입니다. θ=180°에서 원점에 뾰족하게 닿고 θ=0°에서 가장 멀리(2a) 뻗습니다. a가 얼마든 둘레는 항상 8a, 넓이는 항상 (3/2)πa²로, 두 값 모두 미적분으로 직접 검산됩니다.

계산 방법

  1. 1기준 길이 a를 넣습니다(원점에서 가장 먼 점까지 거리의 절반).
  2. 2각도(0~360°)를 넣습니다. 360°면 곡선을 한 바퀴 다 그린 상태입니다.
  3. 3그 지점의 좌표와 거기까지 그려진 호의 길이, 곡선 전체의 둘레·넓이가 함께 나옵니다.

자주 묻는 질문

극좌표 r = a(1+cosθ)로 나타나는, 이름 그대로 하트(심장) 또는 사과 모양의 곡선입니다. 반지름이 같은 원 둘레를 또 같은 크기의 원이 미끄러짐 없이 굴러갈 때, 구르는 원 위의 한 점이 그리는 자취와 같습니다.

θ=180°에서 r=0이 되어 곡선이 원점 한 점에서 뾰족하게 맞닿습니다. 반대로 θ=0°에서는 원점으로부터 가장 먼 점(r=2a)에 이릅니다.

둘레는 항상 8a, 넓이는 항상 (3/2)πa²입니다. a가 얼마든 이 비율은 바뀌지 않으며, 극좌표의 호의 길이·넓이 공식을 직접 적분해 유도한 값입니다.

비슷합니다. 만델브로트 집합의 중심을 이루는 «메인 카디오이드»가 바로 이 곡선이지만, 이 계산기는 순수한 카디오이드 자체의 기하만 다루고 만델브로트 집합의 반복 계산은 다루지 않습니다.

알아두면 좋은 점

  • r = a(1+cosθ) 기준으로 계산합니다. r = a(1−cosθ)나 sin 기반 정의는 방향만 다를 뿐 넓이·둘레는 같습니다.
  • 각도는 0°에서 360°까지만 받습니다.

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마지막 검증: 2026년 9월 7일 · 결과는 참고용 추정치입니다.