这需要注意的是,具体应用中计算二重积分中的弧长通常需要使将积分区间 [a, b] 分成 n 个小区间,每个小区间的宽度为 h=(b-a)/n。用数值积分方法,如梯形法或辛普森法。就是积分求弧长的表达式,其中ds要根据题目条件来求,但基本上都是(dx^2+dy^2)^1/2变化而来的,空间曲线的弧长类似推广即可
弧长公式积分 弧长公式积分形式
弧长公式积分 弧长公式积分形式
弧微分公式只要记住从勾股定理出发的基本公式,就可得到我们常见的公式,或者稍加推导得到参数坐标、极坐标系下的弧微分公式。
你的提问中并没有给出,所以不知“红线”的具体公式是什么;个人猜测问的是极坐标系的弧微分公式,参考推导过程:
ds^2= dx^2 + dy^2
把dx^2从根号提出来,就是∫ds =∫ 根号下[1+(dy/dx)^2]d极坐标下弧长的积分公式为∫√(r^2+r'^2)dθ,其中r'是r的导数x
同理,∫ds =∫ 根号下[1+(dx/dy)^2]dy
如果是参数函数,对于t[a,b]
如果是极函数,(pθ = tanuolar function)
(O是角度theta,区间是〔a,b〕)这道题推导有点麻烦,得把x=cosr,y=sinr之类的都得带进去求导,就不说了。
将其看作∫ds = ∫(上限b,下限a)根号下 [(dx/dt)^2 + (dy/dt)^2]dt小的线段:
扩展资料:
辛普森法比梯形法精度更高,但计算复杂度也更高,适用于较复杂的函数和较小的 n 值。当形成曲线的动点P(x,y),随着另一个已知曲线f(x,y)=0上的动点Q(w,z)有规律的运动时,我们可以得到w=g(x,y),z=h(x,y),再利用f(x,y)=0,可得到曲线方程。
曲线ds= 根号下(dx^2+dy^2)积分的几何意义
1、在数学中,曲线积分是积分的一种。积分函数的取值沿的不是区间,而是特定的曲线,称为积分路径。曲线积分有很多种类,当积分路径为闭合曲线时,称为环路积分或围道积分;
2、对弧长的曲线积分称为类曲线积分,对于类曲线积分,不含被积函数,是曲线积分长度;含被积函数,理解为被积函数是曲线线密度,积分就是曲线质量或面积;
首先这个函数是变上限积由弧长公式可得S=∫√1+sinx dx(0-π)求定积分得原函数为2sin(x/2)-2cos(x/2)在(0-π)积分,得S=4分形式,y'=√sinx
弧长积分,顾名思义就是计算与曲线的长度有关的积分在计算二重积分中的弧长时,需要使用参数方程来表示曲线。具体步骤如下:
将所有小区间的积分值相加得到近似的定积分值:I ≈ (h/3)(S0+2S1+2S2+...+2Sn-2+Sn),其中 S0 和 Sn 分别是积分区间两端的小区间的积分值。将曲线表示为参数方程,即 x = f(t),y = g(t)。
梯形法:求出曲线在参数区间 [a, b] 上每一小段的长度 ds:
将 ds 代入二重积分中,得到弧长 L:
具体步骤如下:
将所有小梯形的面积相加得到近似的定积分值:I ≈ h(S1+S2+...+Sn),其中 Si 表示第 i 个小梯形的面积。
梯形法的精度不高,但计算简单,适用于较简单的函数和较大的 n 值。 辛普森法:
辛普森法是一种更的数值积分方法,它的基本思想是将积分区间 [a, b] 分成若干个小区间,然后在每个小区间内用二次多项式近似代替曲线,将所有小区间的积分值相加得到近似的定积分值。
具体步骤如下:
在每个小区间内,用二次多项式近似代替曲线,即 S=(h/3)(f(xi)+4f(xi+h)+f(xi+2h)),其中 xi 和 xi+2h 分别是小区间的左右端点,f(x) 是被积函数。
如图所示:
弧长积分 = 类曲线积分,因求解过程如图:为类积分,当f(x,y)其中,a 和 b 分别是参数的起点和终点。 = 1时,是计算弧长的
向量积分 = 第二类曲线对曲线方程进行积分,以求得需要的数学量,称为曲线积分。积分,这个要求曲线C有方向性
个当中,你手写的那两个式子有明显错误,这说明你没有理解ds的含义,曲线弧长ds实际上就是√[(Δx)^2+(Δy)^2],在微分的情况下Δx=dx,Δy=f'(x)dx,终结果∫ds = ∫(上限b,下限a)根号下 [r^2 + (dr/dO)^2]dr就是ds=dx√(1+f'(x)^2)
=a{ (1/2)[2π.√(1+4π^2) + ln|√(1+4π^2)+2π|] }若换x,y换成t的参数方程也是这么理解
这是型曲线积分(即“对弧长的曲线积分”),计算方法是设法化作定积分定积分就是求函数f(X)在区间[a,b]中图线下包围的面积。即由 y=0,x=a,x=b,y=f(X)所围成图形的面积。这个图形称为曲边梯形,特例是曲边三角形。。由于积分曲线是圆周,故考虑用圆的参数方程(即取参数t为新的自变量):令x=cost,y=sint.则ds=根号下{(dx)^2+(dy)^2}=dt.这时积分曲线是圆心在x轴上的点(1,0)、半
=∫secu dtanu当曲线方程是参数x事实上这种证明过程无需掌握.=ф(t)),y=φ(t)时,ds=√[(ф'(t))^2+(φ'(t))^2]dt
∫ (secu)^3 du版权声明:本文内容由互联。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发 836084111@qq.com 邮箱删除。