7.3
Функция длины дуги показывает общее расстояние, пройденное по гладкой кривой от фиксированной начальной точки до переменной конечной точки.
Для непрерывной и дифференцируемой кривой это определяется суммированием малых линейных сегментов вдоль кривой. Эти сегменты приближают кривую с помощью горизонтальных и вертикальных изменений, аналогично сумме Римана.
Когда размер сегмента приближается к нулю, сумма становится интегралом, который даёт точную длину дуги.
Для выражения длины дуги как функции внутри интеграла используется фиктивная переменная, позволяющая изменять верхний предел.
Интегранд содержит квадратный корень из единицы плюс квадрат производной. Она всегда больше или равна единице и увеличивается по мере крутости кривой, что ускоряет увеличение длины дуги.
Использование фундаментальной теоремы исчисления для дифференцировки функции получает скорость изменения длины дуги, которая напрямую зависит от наклона кривой.
Например, при установке дорожных ограждений вдоль извилистой дороги функция длины дуги точно измеряет расстояние до земли, что помогает избежать недооценки материалов, стоимости и времени установки.
Функция длины дуги представляет собой общее расстояние, пройденное вдоль гладкой кривой, измеряемое от фиксированной начальной точки до переменной кон…
© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.