Wat is de lengte van r = 3 / 4theta op theta in [-pi, pi]?

Wat is de lengte van r = 3 / 4theta op theta in [-pi, pi]?
Anonim

Antwoord:

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

Uitleg:

# R = 3 / 4theta #

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

# R '= 3/4 #

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

Arclength wordt gegeven door:

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

Makkelijker maken:

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

Van symmetrie:

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

Pas de vervanging toe # Theta = tanphi #:

# L = 3 / 2intsec ^ 3phidphi #

Dit is een bekende integraal:

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

Keer de vervanging om:

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

Voeg de grenzen van integratie toe:

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