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第二章曲線論§2.2曲線的弧長(zhǎng)第二章曲線論§2.2曲線的弧長(zhǎng)1(一)、弧長(zhǎng)的定義一、弧長(zhǎng)的定義與求法問(wèn)題:的物理意義?速度向量、速率與路程.弧長(zhǎng)定義:
中的正則曲線從到的(有向)弧長(zhǎng)定義為:弧長(zhǎng)是曲線的一個(gè)不變量,它與正交標(biāo)架及可允許參數(shù)變換無(wú)關(guān).?.因此,曲線的弧長(zhǎng)是一個(gè)幾何量。(一)、弧長(zhǎng)的定義一、弧長(zhǎng)的定義與求法問(wèn)題:的物理意(二)、弧長(zhǎng)的求法一、弧長(zhǎng)的定義與求法.例1.平面正則曲線的弧長(zhǎng)公式:例2.圓柱螺線的弧長(zhǎng):例3.雙曲螺線的弧長(zhǎng):(二)、弧長(zhǎng)的求法一、弧長(zhǎng)的定義與求法.例1.平面正則曲線的二、曲線的弧長(zhǎng)參數(shù)與判定(一)、弧長(zhǎng)(自然)參數(shù)1.弧長(zhǎng)參數(shù)的定義:的可允許參數(shù)變換,即總可以把正則曲線的弧長(zhǎng)作其為參數(shù),這種參數(shù)2.弧長(zhǎng)元素:注意也是曲線的不變量,稱(chēng)為曲線的弧長(zhǎng)元素(或稱(chēng)弧微分).(2.4)因故是曲線的保持定向稱(chēng)為弧長(zhǎng)參數(shù)或自然參數(shù).二、曲線的弧長(zhǎng)參數(shù)與判定(一)、弧長(zhǎng)(自然)參數(shù)1.弧長(zhǎng)參數(shù)二、曲線的弧長(zhǎng)參數(shù)與判定(一)、弧長(zhǎng)(自然)參數(shù)例4.將圓柱螺線化為自然參數(shù)表示.理論上,正則曲線總可取自然參數(shù),但實(shí)際操作存在困難:1.(2.4)不易求出,如2.反函數(shù)不易求出,如二、曲線的弧長(zhǎng)參數(shù)與判定(一)、弧長(zhǎng)(自然)參數(shù)例4.將圓柱二、曲線的弧長(zhǎng)參數(shù)與判定定理2.1設(shè)是中一條正則曲線,則是它的弧長(zhǎng)參數(shù)的充要條件是即是弧長(zhǎng)參數(shù)當(dāng)且僅當(dāng)沿著曲線切向量場(chǎng)是單位切向量場(chǎng).(二)、弧長(zhǎng)(自然)參數(shù)判定二、曲線的弧長(zhǎng)參數(shù)與判定定理2.1設(shè)是中一條正則曲線,則是它作業(yè)練習(xí):
課堂練習(xí):4課外作業(yè):習(xí)題1單,2(1),3.作業(yè)練習(xí):課堂
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