平面曲线的弧长(p.106)定义:若在弧AB上任意作内接折线,0M1iMiMnMAByox当折线段的最大边长→0时,折线的长度趋向于一个确定的极限,此极限为曲线弧AB的弧长,即并称此曲线弧为可求长的.iiMM1定理:任意光滑曲线弧都是可求长的.(证明略)ni10lims则称(1)曲线弧由直角坐标方程给出:弧长元素(弧微分):xyd12因此所求弧长xysbad12xxfbad)(1222)(d)(ddyxs(2)曲线弧由参数方程给出:弧长元素(弧微分):因此所求弧长tttsd)()(22tttd)()(2222)(d)(ddyxs注:可将上述公式推广到空间的情形.(p.107)解12,yx所求弧长为dxxsba1].)1()1[(322323abab例1计算曲线2332xy上相应于x从a到b的一段弧的长度.tayttaxcos1sin例2求旋轮线一拱的弧长。20toa2解由公式得dttatal2022)sin()]cos1([dtta20cos12dtta202sin2.8a曲率曲率用来描述曲线的弯曲程度.曲率的概念与曲率的计算曲率圆与曲率半径曲率是描述曲线局部性质(弯曲程度)的量。1M3M)22M2S1SMM1S2SNN)弧段弯曲程度越大,转角越大转角相同弧段越短,弯曲程度越大1.曲率的定义1)注:曲线的弯曲程度与切线的转角大小成正比,与弧长成反比.)SS).M.MC0Myxo.sKMM的平均曲率为弧段(设曲线C是光滑的,.0是基点M,sMM(.切线转角为MM定义sKs0lim曲线C在点M处的曲率,lim0存在的条件下在dsdss.dsdK例1.求半径为R的圆上任意点处的曲率.解:如图所示,RssKs0limR1可见:R愈小,则K愈大,圆弧弯曲得愈厉害;R愈大,则K愈小,圆弧弯曲得愈小.sRMM注意:直线上任意点处的曲率为0.2.曲率的计算公式,)(二阶可导设xfy,tany,12dxyyd.)1(232yyk,arctany有.12dxyds.dsdK,)()(),(),(二阶可导,设曲线方程为tttytx.)]()([)()()()(2322ttttttk,)()(ttdxdy.)()()()()(322tttttdxyd例2.?2上哪一点的曲率最大抛物线cbxaxy解,2baxy,2ay.])2(1[2232baxak显然,,2时当abx.最大k,)44,2(2为抛物线的顶点又aacbab.最大抛物线在顶点处的曲率例3:...