Торическое сечение


Торическое сечение — сечение тора произвольной плоскостью. Частные случаи сечений тора, кривые Персея, были исследованы ещё около 150 года до н. э. древнегреческим геометром Персеем[1], общий случай изучен Жаном Дарбу XIX веке[2].

Пять параметров уравнения определяются через два параметра тора — радиусы малой и большой окружностей и [3] и через три параметра, задающих секущую плоскость[4]. Если плоскость не пересекает тор, то уравнение не имеет действительных решений.

Например, сечение тора с параметрами и () бикасательной плоскостью задаётся формулой:

Сечения тора плоскостью параллельной его оси (перпендикулярной плоскости вращения окружности) называются кривыми Персея или спирическими сечениями. Частные случаи кривой Персея — лемниската Бута («выпуклый овал») и овал Кассини («восьмёрка»). Сечение тора плоскостью, перпендикулярной его оси, является кольцом.

Наиболее интересным косым сечением тора является сечение бикасательной плоскостью — окружности Вилларсо. Неочевидным образом это сечение представляет собой две пересекающиеся окружности. Точки их пересечения совпадают с точками касания секущей плоскости и тора[5].