Консультация № 201089
05.06.2021, 07:00
0.00 руб.
0 6 3
Здравствуйте! Помогите решить задачу
Найти длину дуги кривой
y=x^2 от x=0 до x=4

Обсуждение

давно
Студент
405049
133
05.06.2021, 08:54
общий
это ответ
Сначала находим расстояние между двумя бесконечно близкими точками:

dL = sqrt( dx2 + dy2) =sqrt(1 + (dy/dx)2)[$183$]dx

Затем складываем все эти участки, т.е. интегрируем с заданными пределами для X, т.е. от 0 до 4:

L = [$8747$] sqrt(1 + (dy/dx)2)[$183$]dx = [$8747$] sqrt( 1 + 2[$183$]x )[$183$]dx = [$8747$] ( 1 + 2[$183$]x )1/2[$183$]dx = 1/3[$183$](1 + 2[$183$]4)3/2 - 1/3[$183$](1 + 2[$183$]0)3/2 = 1/3[$183$](27 - 1) = 26/3

ОТВЕТ: 26/3

Вроде бы. так.
давно
Советник
401284
472
05.06.2021, 09:32
общий
Адресаты:
Производная не возведена во вторую степень
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
05.06.2021, 09:37
общий
05.06.2021, 12:07
это ответ
Здравствуйте, Slonoboy!





[Для нахождения обратной подстановки обозначим Тогда Решая последнее уравнение, получим Поскольку постольку нужно оставить только корень Тогда
]






Следовательно, по формуле Ньютона -- Лейбница искомая длина дуги кривой составляет

(ед. длины).
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Студент
405049
133
05.06.2021, 09:53
общий
Адресаты:
Большое спасибо, Вы правы.
давно
Советник
401284
472
05.06.2021, 09:57
общий
это ответ


Длину дуги кривой, заданной в прямоугольной системе координат, определяется по формуле:

Найдем производную функции:

























Ответ:
давно
Студент
405049
133
05.06.2021, 11:22
общий
Пожалуйста, замените три последние строчки моего ответа, начина с

L = [$8747$] sqrt(1 + ...

на следующие ( текст между /////):

/////////////////////////////

L = [$8747$] sqrt( 1 + (dy/dx)2 )[$183$]dx = [$8747$] sqrt (1 + 4x2)[$183$]dx

Такой неопределенный интеграл можно вычислить вручную, например, путем замены 2[$183$]x=tg(t), а затем замены z=sin(t).
При этом придется разложить выражение вида 1/(1 - z2)2 на дроби методом неопределенных коэффициентов, после чего вычислить соответствующие интегралы для дробей.

Возможны и другие способы вычисления этого интеграла, например, через гиперболические функции. Или можно воспользоваться программами интегрирования в Интернете. В любом случае получаем неопределенный интеграл

1/4[$183$]{ ln( |sqrt(1+4[$183$]x2) +2[$183$]x| ) + 2[$183$]x[$183$]sqrt(1+4[$183$]x2)} + С

Подставляя наши пределы интегрирования получаем:

L = 1/4[$183$]{ ln( |sqrt(1+4[$183$]42) +2[$183$]4| ) + 2[$183$]4[$183$]sqrt(1+4[$183$]42)} - 1/4[$183$]{ ln( |sqrt(1+4[$183$]02) +2[$183$]0| ) + 2[$183$]0[$183$]sqrt(1+4[$183$]02)} = 1/4[$183$]ln( sqrt(65) + 8) + 2[$183$]sqrt(65) [$8776$] 16,819.

ОТВЕТ: 1/4[$183$]ln( sqrt(65) + 8) + 2[$183$]sqrt(65) [$8776$] 16,819.


///////////

Большое спасибо!


Форма ответа