Was ist die Bogenlänge von r = 3 / 4theta auf Theta in [-pi, pi]?

Was ist die Bogenlänge von r = 3 / 4theta auf Theta in [-pi, pi]?
Anonim

Antworten:

# L = 3/4 pisqrt (pi ^ 2 + 1) + 3 / 4ln (pi + sqrt (pi ^ 2 + 1)) # Einheiten.

Erläuterung:

# r = 3 / 4theta #

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

# r '= 3/4 #

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

Arclength ist gegeben durch:

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

Vereinfachen:

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

Von der Symmetrie:

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

Wenden Sie die Vertretung an # theta = tanphi #:

# L = 3/2sekunden ^ 3phidphi #

Dies ist ein bekanntes Integral:

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

Die Ersetzung umkehren:

# L = 3/4 thetq (theta ^ 2 + 1) + ln | theta + sqrt (theta ^ 2 + 1) | _0 ^ pi #

Fügen Sie die Integrationsgrenzen ein:

# L = 3/4 pisqrt (pi ^ 2 + 1) + 3 / 4ln (pi + sqrt (pi ^ 2 + 1)) #