设曲线的方程为y=f(x),且y=f(x)具有二阶导数,则曲线y=f(x)的曲率为
【例3-26】 若某一桥梁的桥面设计为抛物线,其方程为y=-x2,求桥梁在点M(1,-1)处的曲率.
✧任务解决
解 在磨削弧形工件时,为了不使砂轮与工件接触处附近的那部分工件磨去太多,砂轮的半径应该不大于弧形工件上各点处曲率半径中的最小值.已知抛物线在其顶点处的曲率最大,也就是说抛物线在其顶点处的曲率半径最小.应该选顶点处的曲率半径作为砂轮的内径.
由题意可知y′=0.8x,y″=0.8.
所以选用砂轮的半径不得超过1.25单位长,即直径不得超过2.5单位长.
✧能力训练
[工件弯曲程度比较] 设有两个弧形工件A,B,工件A满足曲线方程y=x3,工件B满足方程y=x2,试比较这两个工件在x=1处的弯曲程度.
✧评估与测试
1.求下列函数的二阶导数:
(1)y=x3+2 x2; (2)y=sin(3x+5);(www.xing528.com)
(3)y=xe-x2; (4)y=xcosx;
(5)y=ln(3x-9); (6)y=arcsin2x.
2.根据要求计算下列函数在给定点的值:
3.求下列函数的n阶导数:
(1)y=3x; (2)y=ln(1+x).
✧拓展阅读
大国工匠:高铁上的中国精度
宁允展是南车青岛四方机车车辆股份有限公司车辆钳工,高级技师,高铁首席研磨师.他是国内第一位从事高铁转向架“定位臂”研磨的工人,也是这道工序最高技能水平的代表.他研磨的定位臂已经创造了连续十年无次品的纪录.他和他的团队研磨的转向架安装在673列高速动车组,奔驰9亿多km,相当于绕地球2万多圈.
转向架是高速动车组九大关键技术之一,转向架上有个“定位臂”,是关键中的关键.高速动车组在运行时速达200多km的情况下,定位臂和轮对节点必须有75%以上的接触面间隙小于0.05 mm,否则会直接影响行车安全.宁允展的工作就是确保这个间隙小于0.05 mm.他的“风动砂轮纯手工研磨操作法”将研磨效率提高了1倍多,接触面的贴合率也从原来的75%提高到了90%以上.他发明的“精加工表面缺陷焊修方法”,修复精度最高可达到0.01 mm,相当于一根细头发丝的1/5.他执着于创新研究,主持了多项课题攻关,发明了多种工装,其中有2项通过专利审查,获得了国家专利,每年为公司节约创效近300万元.
一心一意做手艺,不当班长不当官,扎根一线24年,宁允展与很多人有着不同的追求:“我不是完人,但我的产品一定是完美的.为了做到这一点,需要一辈子踏踏实实做手艺.”
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