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Parametric Equations and Polar Coordinates
Polar Curve Distance with Calculus
Description
Polar coordinates can be used to measure the distance along a curve that turns around a fixed point. In this system, a point is described by the radial distance r from the pole and the angle θ from a reference direction. That makes it useful for motion such as an expanding spiral, where distance and direction change together...
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Transcript
假设一架无人机被派往茂密的森林中搜寻一名失踪的徒步者。为了确保对地面每一平方米都进行检查,无人机沿一条不断扩展的螺旋路径飞行。
在此,徒步者的最后已知位置作为极坐标曲线的极点。无人机的位置由其与该点的距离以及从正 x 轴逆时针测量的旋转角度来确定。
为了确定无人机是否有足够的电量完成任务,救援团队必须使用弧长函数计算需要飞行的总距离。
推导过程首先利用极坐标与直角坐标之间的关系,求出水平和垂直位置的变化率。
将这些速率平方后相加,可使该公式完全用极坐标表示。
此处使用了勾股定理恒等式来简化表达式。该恒等式将复杂的三角函数项合并,得到曲线总长度的简化公式。
通过求解从初始角度到最终角度区间内的积分,该团...
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