- Hipocikloidu opisuje tačka na kružnici koja se, bez trenja kotrlja sa unutrašnje strane druge kružnice.[1]
- Pretpostavimo da se po unutrašnjosti kružnice
poluprečnika a kotrlja bez trenja kružnica
poluprecnika b,
.
- Neka je koordinatni početak u centru kružnice
.
- Kružnicu
ćemo postaviti tako da dodiruje kružnicu
sa unutrašnje strane u tački
presjeka sa x osom.
- Posmatrajmo putanju koju opisuje tačka
kada se kružnica
ravnomjerno kotrlja u smjeru suprotnom kretanju kazaljke na satu. Pretpostavimo da je
poslije vremena t ta tačka prešla u tačku
).
- Uslov da je kotrljanje bez trenja, znaći da je dužina
luka kružnice
jednaka dužini luka kružnice
.
- Odnosno
![{\displaystyle a\theta =a(\theta +\varphi )}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a0b37515e7ffb971e5d379d146a5b411cccdce8a)
- Ako se kružnica
ravnomjerno kotrlja onda je pređeni put proporcionalan vremenu t. Tj.
![{\displaystyle a\theta =kt}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/cda76c8f3e5f4cd0f6e9ae6da67163d8df7d5529)
- pri ćemu je k brzina kotrljanja.
- Dakle, ako uzmemo da se kružnica
kotrlja za a dužnih jedinica u jedinici vremena dobijamo
![{\displaystyle \theta =t}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/35e05afcda9311a37ac0765af7f54977f600d634)
- pa se ugao
može tretirati kao vrijeme.
- Odredimo sada koordinate tačke M u koordinantnom sistemu xy. Koordinate centra kružnice na kojoj se nalazi tačka M su:
![{\displaystyle ((a-b)cos\theta ,(a-b)sin\theta )}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/953c5e1c0511b4ef962a4a028002ed3089672cfe)
- Postavimo koordinatni sistem uv tako da mu koordinatni početak bude u centru te kružnice K, a koordinatne ose paralelne sa x odnosno sa y osom. U tom koordinatnom sistemu koordinate u i v tačke M su :
![{\displaystyle u=bcos(2\pi -\varphi )=bcos\varphi }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/414be67021cba04b89658bd657ca34d237faa191)
![{\displaystyle v=bsin(2\pi -\varphi )=-bsin\varphi }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/975b12bb200507464832d9037893e9f6c25aed9f)
- Iz
![{\displaystyle a\theta =a(\theta +\varphi )}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a0b37515e7ffb971e5d379d146a5b411cccdce8a)
- dobijamo
![{\displaystyle x=(a-b)cos\theta +bcos({\frac {a-b}{b}}\theta )}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/94205bfc7fc6f91b05a2291870308269dff90ef7)
[2]
- Neka je
cio broj, odnosno
, možemo pričati o dužini luka i površini hipocikloide.
- Duzina luka hipocikloide je duzina svodova , tj dužina krive koju opise posmatrana tačka dok ne stigne do početnog polozaja.
- Površina hipocikloide je površina koja je ograničena sa uzastopnim svodovima hipocikloide .
- ^ Kotrljajući hipocikloid
- ^ Hypocycloid