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函数的曲率培训资料.ppt
一、弧微分
规定:
单调增函数
如图,
弧微分公式
二、曲率及其计算公式
曲率是描述曲线局部性质(弯曲程度)的量。
弧段弯曲程度
越大转角越大
转角相同弧段越
短弯曲程度越大
1.曲率的定义
设曲线C是光滑的,
定义
曲线C在点M处的曲率
2.曲率的计算公式
注意:
(1) 直线的曲率处处为零;
(2) 圆上各点处的曲率等于半径的倒数,且半径越小曲率越大.
例1
解
显然,
证
如图
在缓冲段上,
实际要求
三、曲率圆与曲率半径
定义
1.曲线上一点处的曲率半径与曲线在该点处的曲率互为倒数.
注意:
2.曲线上一点处的曲率半径越大,曲线在该点处的曲率越小(曲线越平坦);曲率半径越小,曲率越大(曲线越弯曲).
3.曲线上一点处的曲率圆弧可近似代替该点附近曲线弧(称为曲线在该点附近的二次近似).
例3
解
如图,受力分析
视飞行员在点o作匀速圆周运动,
O点处抛物线轨道的曲率半径
得曲率为
曲率半径为
即:飞行员对座椅的压力为641.5千克力.
四、小结
运用微分学的理论,研究曲线和曲面的性质的数学分支——微分几何学.
基本概念: 弧微分,曲率,曲率圆.
曲线弯曲程度的描述——曲率;
曲线弧的近似代替曲率圆(弧).
思考题
椭圆 上哪些点处曲率最大?
思考题解答
练 习 题
练习题答案
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