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第四节 平面曲线的弧长
平面曲线弧长的概念与计算
直角坐标情况
参数方程情况
极坐标情况
一、平面曲线弧长的概念
设 、 是曲线弧上的两y
A B M
M n−1
2
个端点,在弧上插入分点 M B M
1 n
, A, 0 M 1 ,M M i
A M
M ,M ,B 0
n n−1
o x
并依次连接相邻分点得一内接折线,当分点的数目
无限增加且每个小弧段都缩向一点时,
n
此折线的长 的极限存在,则称此极限为
| M | M
∑
i i−1
i 1
曲线弧AB 的弧长.
二、直角坐标系情形 y
设曲线y( (f )x )a ≤x ≤b ,
其中 在 上有一阶连续导数 }dy
f (x ) [ ,a ]b
x
用积分元素法: 取积分变量为 ,
x
o a x
[ ,a ]b 上取小区间[ , x x ]dx + , x dx+ b
在
以小切线段的长代替小弧段Δs 的长
2
2 2 ′
小切线段的长 + 1y dx
( )dx ( )dy +
ds y dx + 1 ′2
弧长元素
b
s y1 dx . ′2
曲线段的弧长 +∫a
2 3
2
y x
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