matematykaszkolna.pl
Długość krzywej Mariusz: Długość elipsy
x2 y2 

+

=1
a2 b2 
x 

=cos(t)
a 
y 

=sin(t)
b 
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
 a2−b2 
ε2=

 a2 
4∫a2−a2ε2cos2(t)dt 4a∫1−ε2cos2(t)dt
 π 
t=

−θ
 2 
Dla przedziału całkowania pokrywającego się z pierwszą ćwiartką to podstawienie pozwala zamienić cosinusa na sinusa bez zmiany przedziału 4a∫1−ε2sin2(θ)
 
nawias
1/2
nawias
nawias
n
nawias
 
(1−ε2sin2(θ))1/2=∑(−1)n
ε2nsin2n(θ)
  
nawias
1/2
nawias
nawias
n
nawias
 (−1)n 1*3*5* *(2*n−3)*(2*n−1)*2*4*6* * 2n 
=


 2n n! (1−2*n)*2*4*6* * 2n 
nawias
1/2
nawias
nawias
n
nawias
 (−1)n(2n)! 
=

 4n(n!)2(1−2n) 
 (2n)!ε2n 

sin2n(θ)
 4n(n!)2(1−2n) 
∫sin2n(θ)dθ=∫sin(θ)sin2n−1(θ)dθ=−cos(θ)sin2n−1(θ)+(2n−1)∫sin2n−2(θ)cos2(θ)dθ ∫sin2n(θ)dθ=−cos(θ)sin2n−1(θ)+(2n−1)∫sin2n−2(θ)(1−sin2(θ))dθ ∫sin2n(θ)dθ=−cos(θ)sin2n−1(θ)+(2n−1)∫sin2n−2(θ)dθ−(2n−1)∫sin2n(θ)dθ 2n∫sin2n(θ)dθ=−cos(θ)sin2n−1(θ)+(2n−1)∫sin2n−2(θ)dθ
 1 2n−1 
∫sin2n(θ)dθ=−

cos(θ)sin2n−1(θ)+

∫sin2n−2(θ)dθ
 2n 2n 
 2n−1 
In=

In−1
 2n 
 (2n−1)(2n−3)(2n−5)* *5*3*1*2*4*6* *2nπ 
In=


 4n*(n!)22 
 (2n)!π 
In=


 4n*(n!)22 
 (2n)!ε2n 
4a∫∑

sin2n(θ)dθ
 4n(n!)2(1−2n) 
 ((2n)!)21π 
4a∑



ε2n
 16n(n!)41−2n2 
15 kwi 23:25
jc: Mariusz0 cos2n t dt liczymy w pamięci. cos2n t = 2−2n (eit + e−it)2n
 
nawias
2n
nawias
nawias
n
nawias
 
Tylko całka ze środkowego składnikajest, czyli z
2−2n jest niezerowa
  
 
nawias
2n
nawias
nawias
n
nawias
 
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 = ∫0 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