מהו arclength של r = 3 / 4theta על תטא ב [-pi, pi]?

מהו arclength של r = 3 / 4theta על תטא ב [-pi, pi]?
Anonim

תשובה:

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

הסבר:

# r = 3 / 4theta #

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

# r '= 3/4 #

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

אורך האורך ניתן על ידי:

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

לפשט:

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

מתוך סימטריה:

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

החל את החלפה # theta = tanphi #:

# L = 3 / 2intsec ^ 3phidphi #

זהו אינטגרל ידוע:

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

הפוך את החלפה:

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

הכנס את גבולות האינטגרציה:

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