maths.free › Differential Geometry › Curves, arc length and curvature
Curves, arc length and curvature
Parametrised curves, the unit tangent, curvature as the turning rate.
Arc length is ∫|r′(t)| dt; curvature is how fast the unit tangent turns per unit length. A circle of radius R has curvature 1/R. Picture it: the parabola y = x² curving most tightly at its vertex. Think it: curvature and torsion determine a space curve up to rigid motion (the fundamental theorem of curves).
Toimiva esimerkki · integrate sqrt(1 + 4x^2) dx from 0 to 1
Integrate sqrt(4x^2 + 1) from 0 to 1
Askel kerrallaan
- \int_{0}^{1} \sqrt{4 x^{2} + 1}\, dx
First find an antiderivative F, then evaluate F(b) − F(a).
- \int \sqrt{4 x^{2} + 1}\, dx = \frac{x \sqrt{4 x^{2} + 1}}{2} + \frac{\operatorname{asinh}{\left(2 x \right)}}{4}
SqrtQuadratic rule.
- F(1) - F(0) = \left(\frac{\operatorname{asinh}{\left(2 \right)}}{4} + \frac{\sqrt{5}}{2}\right) - \left(0\right)
Fundamental theorem of calculus: plug in the limits.
- = \frac{\operatorname{asinh}{\left(2 \right)}}{4} + \frac{\sqrt{5}}{2} \approx 1.4789
Simplify.
Paljasta vastaus
Nyt sinä Valitse ongelma tai kirjoita tai piirrä omasi. Jokainen vaihe, kuva ja vastaus piilotettuna, kunnes kysyt.
Vapaa tili lisää muistiinpanoja jokaiseen oppituntiin, muistiinpanoja siitä, mitä olet saanut päätökseen, ratkaistuja ongelmiasi yhdessä paikassa ja ohjaajaa, jolta voit kysyä tästä sivusta. Matematiikka on kaikille avoin, kirjautunut tai ei.
Rekisteröidy KirjautuminenSymbolit, joita käytetään täällä
Napauta symbolia koko määrittelyn, kuvan ja sen jokaisen kirjaimen osalta.
Miten: Curves, arc length and curvature
- First find an antiderivative F, then evaluate F(b) − F(a).
- SqrtQuadratic rule.
- Fundamental theorem of calculus: plug in the limits.
- Simplify.
Kysymyksiä
What is curvature?
For a curve, how fast its direction turns per unit length; for a surface, Gauss's combination of the two principal bendings, and Gauss's theorem says it can be measured from inside the surface without leaving it.