Aká je dĺžka arcleng r = 3 / 4theta na theta v [-pi, pi]?

Aká je dĺžka arcleng r = 3 / 4theta na theta v [-pi, pi]?
Anonim

odpoveď:

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

vysvetlenie:

# R = 3 / 4theta #

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

# R '= 3/4 #

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

Dĺžka je daná:

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

zjednoduší:

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

Zo symetrie:

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

Aplikujte substitúciu # Theta = tanphi #:

# L = 3 / 2intsec ^ 3phidphi #

Toto je známy integrál:

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

Obrátiť substitúciu:

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

Vložte limity integrácie:

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