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Óvalo

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Un óvalo es una curva parecida a un círculo aplastado pero, a diferencia de la elipse, sin una definición matemática precisa. La palabra óvalo deriva del latín «ovus», que significa huevo. A diferencia de las elipses, los óvalos a veces tienen un solo eje de simetría de reflexión (en lugar de dos).

Ovalo

La variante particular ilustrada arriba se puede construir con un compás uniendo arcos de diferentes radios de tal manera que los centros de los arcos se encuentran en una línea que pasa por el punto de unión (Dixon 1991). Alberto Durero utilizó este método para diseñar un tipo de letra romana. Si la separación entre las mayúsculas izquierda y derecha es a y los radios son R y r, respectivamente, con rR y R-ra, entonces el centro (0,y) y el radio rho del círculo de unión son

rho = (a^2+R^2-r^2)/(2(R-r))
(1)
y = ((R-r)^2-a^2)/(2(R-r)).
(2)

Llama a los tres círculos C_RC_r, y C_rho. Sea el punto superior de intersección de C_r y C_rho(x_0,y_0), sea el ángulo entre la recta vertical discontinua y la recta que pasa por (x_0,y_0) sea theta, y que el ángulo entre el radio horizontal de C_r y la línea discontinua que pasa por (x_0,y_0) sea phi. Entonces

x_0 = (a(a^2-r^2+R^2))/(a^2+(R-r)^2)
(3)
y_0 = (2a^2r)/(a^2+(R-r)^2)-r
(4)
theta = tan^(-1)(a/y)
(5)
phi = tan^(-1)((y_0)/(x_0-a)),
(6)

y la mitad del área encerrada por el óvalo es la suma de las áreas del cuarto de círculo de la izquierda, el sector de C_rho, y el sector de C_r menos el área de la porción triangular del sector de C_rho que está por debajo del eje x, así que

A = 2(1/4piR^2+1/2rho^2theta+1/2r^2phi-1/2ay)
(7)
= 1/2piR^2+rho^2theta+r^2phi-ay
(8)
= 1/2(a^2-3r^2+2rR+R^2))/(2(R-r)^2)tan^(-1)((2a(R-r))/(a^2-(R-r)^2))].
(9)

Como era de esperar, esta fórmula se reduce al área de un círculo

A=piR^2
(10)

para a-R-r, y al área de un estadio

A=pir^2+2ar
(11)

para R-r.

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