Ποιο είναι το arclength του r = 3 / 4theta στο theta σε [-pi, pi]?

Ποιο είναι το arclength του r = 3 / 4theta στο theta σε [-pi, pi]?
Anonim

Απάντηση:

(Π ^ 2 + 1) + 3 / 4in (pi + sqrt (pi ^ 2 + 1)) # μονάδες.

Εξήγηση:

# r = 3 / 4theta #

# r ^ 2 = 9 / 16theta ^ 2 #

# r '= 3/4 #

# (r ') ^ 2 = 9/16 #

Το Arclength δίνεται από:

# L = int_-pi ^ pisqrt (9 / 16theta ^ 2 + 9/16) d theta #

Απλοποιώ:

# L = 3 / 4int_-pi ^ pisqrt (theta ^ 2 + 1) d theta #

Από τη συμμετρία:

# L = 3 / 2int_0 ^ pisqrt (theta ^ 2 + 1) d theta #

Εφαρμόστε την αντικατάσταση # theta = tanphi #:

# L = 3 / 2intsec ^ 3phidphi #

Αυτό είναι ένα γνωστό ολοκλήρωμα:

# L = 3/4 secphitanphi + ln | secphi + tanphi | #

Αντιστροφή της αντικατάστασης:

# L = 3/4 thetasqrt (theta ^ 2 + 1) + ln | theta + sqrt (theta ^ 2 + 1)

Εισαγάγετε τα όρια ολοκλήρωσης:

(Π ^ 2 + 1) + 3 / 4in (pi + sqrt (pi ^ 2 + 1)) #