------------定義
複素三角関数は複素指数関数で定義される。
複素数をZと書く。
sin(Z)={exp(-iZ)-exp(iZ)}/2i,
cos(Z)={exp(-iZ)+exp(iZ)}/2.
<Fortran90では複素三角関数が実装されています>


複素平面で原点(0,0)から1点(Lr,Li)へ直線を結ぶ。
このLr,Liは実数である。ここでは2個の実数で複素数を表示する。
その直線上を等間隔にN個の点をとる。
0,Nは実数の0,2πに対応させ、仮の1周期とする。
0,4πに対応させることもある、仮の2周期である。

各点{J}の座標は(dxJ,dyJ),J=integer>=0である。
dx=Lr/N, dy=Li/N. dx,dyも実数である。

各J点(名称はJで、座標値は複素数)において、
2複素数ωs,ωcを用いて、1点(cos(ωcJ),sin(ωsJ))を定義する。
この点は4D空間内にあって、N個の点列は1つの軌跡を描く。

この軌跡を4つの平面(R,R),(R,I),(I,R),(I,I); (cosZ,sinZ)=(X,Y)
で描く。
描画点の輝度を、0~π/2で255~55まで減少させる。
2周期の場合は0~πとする。
それでどういう順序で点描しているかが分かる。

描画の色彩はRRは黄色、RIはマゼンタ、IRはシアン、IIは白色とする。
描画面の大きさはX,Y方向±2とし、dots数は860*860である。
背景色は黒、座標軸と±1の位置をしめすために緑色の点線を背景に描く。
軸の方向は水平がX軸、左側が負、垂直がY軸、上側は負である。
------------

例1: 4D 円            
period  _1.                           
ximg    _1.0 :=Li, Lr=2π            
FQx real_1.0                   
FQx img _0.                      
FQy real_1.0                   
FQy img _0.                  
以下、RR,RI,IR,II面の順に示します。

実数のリサジュー円跡に相当するのがRR面ですが、Li=0でなく=1なので違う形です。

 

例2:
>>複素平面で原点(0,0)から1点(Lr,Li)へ直線を結ぶ。>>
この直線が実軸から極端に離れなければ(|Li|~小数)、
実数リサジューの面影があって、目新しい図は少ないです。

それらの中で4図を示します。
 
<L23RI.png>
period  _2.                           
ximg    _0.3                 
FQx real_2.0                   
FQx img _0.                      
FQy real_3.0                   
FQy img _0. 


<L32vRR.png>                                         
period  _30.   <---思い切って30周期です                        
ximg    _0.21                       
FQx real_2.9                     
FQx img _0.002                      
FQy real_2.1                           
FQy img _0.001  


<NowRR.png & NowII.png> モアレが美しいですね
period  _21.24                           
ximg    _0.48104774926<---2e/10                  
FQx real_2.7182818285<---これはe(無理数)です                     
FQx img _0.0                      
FQy real_2.7182818285                           
FQy img _0.0  

 

======= 2024.5.6 追記

>>複素平面で原点(0,0)から1点(Lr,Li)へ直線を結ぶ。
このLr,Liは実数である。ここでは2個の実数で複素数を表示する。
その直線上を等間隔にN個の点*をとる。
0,Nは実数の0,2πに対応させ、仮の1周期とする。
0,4πに対応させることもある、仮の2周期である。>>
*)この点に相当するものは、実数のリサジューでは媒介変数です。
---
媒介変数は複素平面上の直線である必要はなく、任意の曲線/面でもok。
ここでは、次のような曲線,面で複素リサジュー図を作ります。

<RcirOPL.png> 面は乱数で代用します。この媒介面で複素三角リサジューを作ります。

区間は実軸上では[-π,π]、虚軸では[-1,1]です。

<RcirO-(RR,RI,IR,II).png> 画像スペースを節約するため、黒色だけの空間をカットしました。

これらは、一種の円と言えないこともないです。
 

drawing parameters:
rad     _-3.1415927                                     
radL    _3.1415927                      
FQx real_1.0                                          
FQx img _0.                         
FQy real_1.0                                                      
FQy img _0.  

 

---- 2024.5.18 追記

複素平面内でいろいろな媒介平面を作りリサジューを描いてみました。

報告するような図形的に面白いものは無いです。

無報告も残念なので1つだけ。

実軸上に数珠状に媒介平面を定義し、着色したRI図です。

cWaveDT2_                                             
rad     _-1.0                                                                
radL    _6.2                                                                         
FQx real_7.                                          
FQx img _0.2                         
FQy real_13.                                                          
FQy img _0.2