Długość krzywej
Mariusz:
Długość elipsy
x=acos(t)
y=bsin(t)
dx=−asin(t)dt
dy=acos(t)dt
4∫
√a2sin2(t)+b2cos2(t)dt
4∫
√a2(1−cos2(t))+b2cos2(t)dt
4∫
√a2−(a2−b2)cos2(t)dt
4∫
√a2−a2ε2cos2(t)dt
4a∫
√1−ε2cos2(t)dt
Dla przedziału całkowania pokrywającego się z pierwszą ćwiartką
to podstawienie pozwala zamienić cosinusa na sinusa bez zmiany przedziału
4a∫
√1−ε2sin2(θ)dθ
| | |
(1−ε2sin2(θ))1/2=∑(−1)n | ε2nsin2n(θ) |
| |
| | (−1)n | | 1*3*5* *(2*n−3)*(2*n−1)*2*4*6* * 2n | |
= |
| ∑ |
| |
| 2n n! | | (1−2*n)*2*4*6* * 2n | |
| | (−1)n(2n)! | |
= |
| |
| 4n(n!)2(1−2n) | |
| (2n)!ε2n | |
∑ |
| sin2n(θ) |
| 4n(n!)2(1−2n) | |
∫sin
2n(θ)dθ=∫sin(θ)sin
2n−1(θ)dθ=−cos(θ)sin
2n−1(θ)+(2n−1)∫sin
2n−2(θ)cos
2(θ)dθ
∫sin
2n(θ)dθ=−cos(θ)sin
2n−1(θ)+(2n−1)∫sin
2n−2(θ)(1−sin
2(θ))dθ
∫sin
2n(θ)dθ=−cos(θ)sin
2n−1(θ)+(2n−1)∫sin
2n−2(θ)dθ−(2n−1)∫sin
2n(θ)dθ
2n∫sin
2n(θ)dθ=−cos(θ)sin
2n−1(θ)+(2n−1)∫sin
2n−2(θ)dθ
| 1 | | 2n−1 | |
∫sin2n(θ)dθ=− |
| cos(θ)sin2n−1(θ)+ |
| ∫sin2n−2(θ)dθ |
| 2n | | 2n | |
| (2n−1)(2n−3)(2n−5)* *5*3*1*2*4*6* *2n | π | |
In= |
|
| |
| 4n*(n!)2 | 2 | |
| (2n)!ε2n | |
4a∫∑ |
| sin2n(θ)dθ |
| 4n(n!)2(1−2n) | |
| ((2n)!)2 | 1 | π | |
4a∑ |
|
|
| ε2n |
| 16n(n!)4 | 1−2n | 2 | |
15 kwi 23:25
jc: Mariusz
∫
02π cos
2n t dt liczymy w pamięci.
cos
2n t = 2
−2n (e
it + e
−it)
2n
| | |
Tylko całka ze środkowego składnikajest, czyli z | 2−2n jest niezerowa |
| |
| | |
i oczywiście równa 2π | 2−2n. |
| |
16 kwi 00:03
g:
| b2 cos t − a2 sin t | |
r2(t) = a2 cos t + b2 sin t r ' (t) = |
| |
| 2r | |
L = ∫
02π √r2(t) + (r ' (t))2 dt
16 kwi 00:12
Mariusz:
Ten szereg który otrzymałem jest chyba dobry dla długości całej elipsy
a co jeśli chcielibyśmy policzyć tylko długość łuku elipsy
(niekoniecznie na przedziale równym okresowi funkcji trygonometrycznych sin,cos)
a − połowa osi wielkiej elipsy R+
ε − mimośród elipsy <0,1)
jc ale ja liczyłem tylko po pierwszej ćwiartce a na koniec przemnożyłem wynik przez 4
i do obliczenia tej całki będzie jednak potrzebny wzór rekurencyjny wyprowadzany przez części
Jak liczyłem bez korzystania z postaci parametrycznej to dostałem
podwójną sumę której programy matematyczne nie chciały policzyć
16 kwi 00:51