Cómo calcular la longitud del arco de la curva

La solución correcta ya se ha proporcionado. Pero, ¿cómo puedes derivar esta solución?

Una manera fácil es como la siguiente. Un poco descuidado, pero fácil de recordar.

Desea resumir la longitud del arco de la función [matemática] f (x) [/ matemática] entre dos valores x, digamos [matemática] a [/ matemática] y [matemática] b [/ matemática]. En cada punto tiene una distancia x infinitesimal [matemática] dx [/ matemática] y una distancia y infinitesimal correspondiente [matemática] dy [/ matemática]. Resumiendo todas las longitudes de hipotenusa de estos triángulos rectángulos a través del teorema de Pitágoras, se obtiene la longitud total del arco.

Escrito como una integral, esto sería

[matemáticas] \ displaystyle \ int_a ^ b \ sqrt {(dx) ^ 2 + (dy) ^ 2} [/ matemáticas]

Como la integral es sintácticamente incorrecta, simplemente factoriza [math] dx [/ math] desde la raíz cuadrada y observa qué sucede:

[matemáticas] \ displaystyle \ int_a ^ b dx \ sqrt {1+ \ left (\ frac {dy} {dx} \ right) ^ 2} = [/ math]

[matemáticas] \ displaystyle \ int_a ^ b \ sqrt {1+ \ left (f ^ \ prime (x) \ right) ^ 2} \, dx [/ math]

Voila, esta es la solución.

La longitud del arco, [matemática] L [/ matemática], de una función [matemática] f (x) [/ matemática] desde [matemática] a [/ matemática] a [matemática] b [/ matemática] se puede calcular usando:

[matemáticas] L = \ int_ {a} ^ {b} \ sqrt {1 + (\ frac {df (x)} {dx}) ^ 2} dx [/ matemáticas]

Como este es solo un segmento de línea que nos lleva desde el origen hasta el punto [matemáticas] (60,12) [/ matemáticas], sabemos que la longitud del arco de esta curva es solo [matemáticas] \ sqrt {60 ^ 2 + 12 ^ 2} = \ sqrt {3600 + 144} = \ sqrt {3744} = 12 \ sqrt {26} \ aprox. 61.19. [/ Math]

En general, podemos calcular la longitud del arco de una curva en [math] \ mathbb {E} [/ math] dada por [math] \ begin {pmatrix} x (t) \\ y (t) \ end {pmatrix} [ / math] para [math] t \ in [a, b] [/ math] usando la fórmula

[matemáticas] L = \ int \ limits_a ^ b \ sqrt {\ left (\ frac {dx} {dt} \ right) ^ 2 + \ left (\ frac {dy} {dt} \ right) ^ 2} dt. [/matemáticas]

Tenemos una gran fórmula matemática para calcular la longitud del arco de un círculo si conoce el radio y el ángulo del círculo en el que está subtendido (thetha). La longitud del arco se calcula mediante la multiplicación de radio y thetha. Espero que esto ayude

Es un segmento de línea desde el origen hasta (60,12), por lo que su longitud es [matemática] \ sqrt {60 ^ 2 + 12 ^ 2} = \ sqrt {12 ^ 2 (5 ^ 2 + 1 ^ 2)} = 12 \ sqrt {26} [/ matemáticas]

Aplicando la fórmula de la longitud del arco S = r × theta