【摘要】:1.直角坐标系中普通方程的情形设曲线C由方程y=f(x),x∈[a,b]给出,如图6-20所示,其中y=f(x)有连续的导数.任取x∈[a,b],在区间[x,x+Δx]上对应的一小段弧长为则曲线C的弧长元素为从而所求弧长为图6-202.直角坐标系中参数方程的情形设曲线C由方程给出,其中x=x(t)y=y(t)在区间[α,β]上有连续的导数,则其长度为3.极坐标方程的情形设曲线C由极坐标方程ρ=ρ(
1.直角坐标系中普通方程的情形
设曲线C由方程
y=f(x),x∈[a,b]
给出,如图6-20所示,其中y=f(x)有连续的导数.任取x∈[a,b],在区间[x,x+Δx]上对应的一小段弧长为
则曲线C的弧长元素为
从而所求弧长为
图6-20
2.直角坐标系中参数方程的情形
设曲线C由方程
给出,其中x=x(t)y=y(t)在区间[α,β]上有连续的导数,则其长度为
3.极坐标方程的情形
设曲线C由极坐标方程
ρ=ρ(θ),θ∈[α,β]
给出,其中ρ=ρ(θ)在区间[α,β]上有连续的导数.将方程由极坐标转换为直角坐标,且以θ为参变量的曲线方程是
则(www.xing528.com)
例1 求曲线上相应于x从a到b的一段弧的长度(见图6-21).
图6-21
解 由长度计算公式得
例2 求圆周x=rcost,y=rsint,t∈[0,2π]的弧长.
解 由长度计算公式得
例3 求摆线
的一拱(0≤θ≤2π)的长度(见图6-22).
解 因为
x′(θ)=a(1-cosθ),y′(θ)=asinθ
从而由长度计算公式得
图6-22
例4 求阿基米德螺线ρ=aθ(a>0)相应于θ从0到2π的一段弧长.
解 因为ρ′(θ)=a,则由长度计算公式得
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