Определенный интеграл. Длина дуги кривой в прямоугольных координатах. Длина дуги кривой в полярных координатах. (Семинар 19)
Длина дуги кривой для функции, заданной в прямоугольных декартовых координатах вычисляется по формуле: Поэтому или , где y’=f’(x) Дифференциал дуги в прямоугольных координатах - дифференциал дуги в прямоугольных координатах. Так как , то . Это теорема Пифагора для бесконечно малого треугольника. Нахождение длины дуги кривой, заданной параметрическими уравнениями Пусть L – длина дуги кривой , , - непрерывно дифференцируемые функции на заданном отрезке. Формула для дифференциала дуги справедлива и в этом случае dx=x’dt; dy=y’dt. Имеем Интегрируя последнее выражение в пределах от до t=T получим длину дуги Длина дуги в полярных координатах Выведем сначала формулу для дифференциала dL дуги в полярных координатах на основании формулы , где x,y – прямоугольные декартовы координаты точки дуги. Формулы перехода: Отсюда , следовательно, или (1), где Задача Найти длину дуги L непрерывно дифференцируемой кривой между точками и , где - полярные координаты. Решение. Интегрируя равенство (1) в пределах от до получаем длину дуги в полярных координатах , где и - производная