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).

Çözümlü örnek · integrate sqrt(1 + 4x^2) dx from 0 to 1

Integrate sqrt(4x^2 + 1) from 0 to 1

\int_{0}^{1} \sqrt{4 x^{2} + 1}\, dx

Adım adım

  1. \int_{0}^{1} \sqrt{4 x^{2} + 1}\, dx

    First find an antiderivative F, then evaluate F(b) − F(a).

  2. \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.

  3. 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.

  4. = \frac{\operatorname{asinh}{\left(2 \right)}}{4} + \frac{\sqrt{5}}{2} \approx 1.4789

    Simplify.

Cevabı göster
\frac{\operatorname{asinh}{\left(2 \right)}}{4} + \frac{\sqrt{5}}{2}

Şimdi sen Bir problem seçin, ya da kendi probleminizi yazın ya da çizin. Her adım, bir resim, cevap sorulana kadar gizli.

Kendi çalışmalarınızı saklayın

Ücretsiz bir hesap her ders için notlar, bitirdiğiniz şeylerin kaydı, çözüldüğünüz problemlerin bir yerdeki kaydı ve bu sayfa hakkında soru sormak için bir öğretmen ekler. Matematik kendisi, giriş yapmış veya yapmamış herkese açıktır.

Kayıt Ol Giriş

Burada kullanılan sembolleri

Tüm tanım, resim ve her harfin anlamı için herhangi bir sembolü tıklayın.

Nasıl: Curves, arc length and curvature

  1. First find an antiderivative F, then evaluate F(b) − F(a).
  2. SqrtQuadratic rule.
  3. Fundamental theorem of calculus: plug in the limits.
  4. Simplify.

Sık sorulan sorular

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.

More in Differential Geometry