?§3.?? 平面曲线的弧长与曲率
?1 直角坐标情形
?设曲线弧由直角坐标方程? ?给出,其中 在 上具有一阶连续导数。
现在用元素法来计算这曲线弧的长度.?取横坐标 为积分变量,它的变化区间为 . 曲线 上
对应于 上任一小区间 的一段弧的长度 可以用该曲现在点 出的切线上相应的一
小段的长度来近似代替(图3.8.4). 而这相应切线段的长度为
?
以此作为弧长元素 ,即
以 为被积表达式,在区间 ?上做定积分,便得所求得弧长.
?曲线段弧 的长度为
?2.? 参数方程情形
??设曲线弧由参数方程
???
给出,其中 , 在 上具有一阶连续导数。
现在来计算这曲线弧的长度.????取参数 ?为积分变量,它的变化区间为 .相应 上任一小区
间 的小弧段的长度的近似值及弧长元素为
?于是,曲线段弧 的长度为
?3. 极坐标情形
????设曲线弧由极坐标方程
给出,其中 在 上具有连续导数。?
现在来计算这曲线弧的长度.?由直角坐标与极坐标的关系可得
?这就是以极角为参数的曲线弧的参数方程. 于是,弧长元素为
?从而,曲线段弧 的长度为