首頁 > 百科知識 > 曲線的弧長用積分怎么算
發(fā)布時間:2025-09-29 09:14:57 瀏覽次數(shù):2
曲線弧長計算, 也是微積分幾何應用的重要方面,從微積分的角度看,什么是曲線的弧長, 就是把曲線分隔成無窮多的小段, 每段的弧線長度按連接起點和終點的直線段算, 當小段的間隔趨于無窮小時,如果這些線段的長度和有極限值存在, 那這個極限值,就是這個曲線的弧長。
曲線的弧長可以用積分來計算。假設(shè)曲線方程為 $y = f(x)$,則從 $x=a$ 到 $x=b$ 曲線的一段弧長可以表示為
$$
\Delta s = \sqrt{1 + [f'(x)]^2} \Delta x
$$
將 $\Delta x$ 均分為 $n$ 份,令 $\Delta x = \frac{b-a}{n}$,則可以得到
$$
s = \lim_{n \to +\infty} \sum^{n}_{i=1} \sqrt{1+ [f'(\xi_i)]^2} \Delta x
$$
其中 $\xi_i$ 為第 $i$ 個子區(qū)間上的一點。根據(jù)積分定義,上式等于
$$
s = \int_{a}^ \sqrt{1 + [f'(x)]^2} dx
$$
這就是曲線弧長的用積分計算公式。
對弧長的曲線積分的計算:ds=√(dx2+dy2)。在數(shù)學中,曲線積分是積分的一種。積分函數(shù)的取值沿的不是區(qū)間,而是特定的曲線,稱為積分路徑。
曲線積分有很多種類,當積分路徑為閉合曲線時,稱為環(huán)路積分或圍道積分。曲線積分可分為:第一類曲線積分和第二類曲線積分。曲線積分的區(qū)別主要在于積分元素的差別。