Der Schmiegekreis an eine Kurve für einen bestimmten Parameter

Wie sich Radius und Mittelpunkt des Schmiegekreises für einen gegebenen Parameterwert einer Kurve berechnen lassen

Kurve mit Schmiegekreis

Abb.: Kurve mit Schmiegekreis

Die Formeln für den Schmiegekreis

Abb.: Die Formeln für den Schmiegekreis

Diese Formeln sind schon nicht mehr so trivial wie die für die Ableitungen.

Die Formeln bewegen sich munter im 3d-Raum (es wird ja ständig das Kreuz-Produkt verwendet), sie sind aber auch für 2d-Kurven gültig.

Zur Formel (R): r(t) ist dann nicht definiert, wenn entweder

In all diesen Fällen ist der Nenner des Bruches nämlich Null und r(t) nicht definiert und es gibt keinen sinnvollen Schmiegekreis.

(N0) errechnet einen Vektor, der auf p'(t) und p''(t) senkrecht steht. D.h., N0(t) definiert eine Ebene, in der sowohl p'(t) als auch p''(t) liegen.

(N1) ergibt dann einen Vektor, der in der Ebene liegt, die von (N0) definiert wird, und senkrecht auf p'(t) steht.

(C) schließlich errechnet den gesuchten Mittelpunkt des Schmiegekreises.

Leider gibt es keine besondere Spezialisierung dieser Formeln für die Svg-Objekte. Man kann sich höchstens überlegen, ob vielleicht der Vektor N0(t) unabhängig von t konstant ist, so dass man ihn nur einmal berechnen muss.