何問か問題を解けば、曲線の長さの公式はすんなりと覚えられるはずです。 計算力が問われる問題が多いので、不安な部分はしっかり復習しておきましょう!
\) \((a > 0, 0 \leq t \leq 2\pi)\) 曲線の長さを求める問題では、必ずしもグラフを書く必要はありません。 導関数を求めて、曲線の長さの公式に当てはめるだけです。 STEP. 1 導関数を求める まずは導関数を求めます。 媒介変数表示の場合は、\(\displaystyle \frac{dx}{dt}\), \(\displaystyle \frac{dy}{dt}\) を求めるのでしたね。 \(\left\{\begin{array}{l}x = a\cos^3 t\\y = a\sin^3 t\end{array}\right. 曲線の長さ積分で求めると0になった. \) より、 \(\displaystyle \frac{dx}{dt} = 3a\cos^2t (−\sin t)\) \(\displaystyle \frac{dy}{dt} = 3a\sin^2t (\cos t)\) STEP. 2 被積分関数を整理する 定積分の計算に入る前に、式を 積分しやすい形に変形しておく とスムーズです。 \(\displaystyle \sqrt{ \left( \frac{dx}{dt} \right)^2 + \left( \frac{dy}{dt} \right)^2}\) \(= \sqrt{9a^2\cos^4t\sin^2t + 9a^2\sin^4t\cos^2t}\) \(= \sqrt{9a^2\cos^2t\sin^2t (\cos^2t + \sin^2t)}\) \(= \sqrt{9a^2\cos^2t\sin^2t}\) \(= |3a \cos t \sin t|\) \(\displaystyle = \left| \frac{3}{2} a \sin 2t \right|\) \(a > 0\) より \(\displaystyle \frac{3}{2} a|\sin 2t|\) STEP. 3 定積分する 準備ができたら、定積分します。 絶対値がついているので、積分する面積をイメージしながら慎重に絶対値を外しましょう。 求める曲線の長さは \(\displaystyle \int_0^{2\pi} \sqrt{ \left( \frac{dx}{dt} \right)^2 + \left( \frac{dy}{dt} \right)^2} \ dt\) \(\displaystyle = \frac{3}{2} a \int_0^{2\pi} |\sin 2t| \ dt\) \(\displaystyle = \frac{3}{2} a \cdot 4 \int_0^{\frac{\pi}{2}} \sin 2t \ dt\) \(\displaystyle = 6a \left[−\frac{1}{2} \cos 2t \right]_0^{\frac{\pi}{2}}\) \(= −3a[\cos 2t]_0^{\frac{\pi}{2}}\) \(= −3a(− 1 − 1)\) \(= 6a\) 答えは \(\color{red}{6a}\) と求められましたね!
東大塾長の山田です。 このページでは、 曲線の長さを求める公式 について詳しくまとめています! 色々な表示形式における公式の説明をした後に、例題を用いて公式の使い方を覚え、最後に公式の証明を行うことで、この分野に関する体系的な知識を身に着けることができます。 ぜひ勉強の参考にしてください! 1. 曲線の長さ まずは、 公式の形とそれについての補足説明 を行います。 1. 曲線の長さ 積分 サイト. 1 公式 関数の表示のされ方によって、公式の形は異なります (本質的にはすべて同じ) 。今回は、 「媒介変数表示」「陽関数表示」「極座標表示」 のそれぞれ場合の公式についてまとめました。 これらは覚えておく必要があります! 1. 2 補足(定理の前提条件) これらの公式、 便利なように思えてルートの中に二乗の和が登場してしまうので、 計算量が多くなってしまいがち です。(実際に計算が遂行できるような関数はあまり多くない) また、 定理の前提条件 を抑えておくと以下で扱う証明のときに役立ちます。上の公式が使える条件は、 登場してきた関数\(f(t), g(t), f(x), f(\theta)\)が\(\alpha≦\theta ≦\beta\)において連続∧微分可能である必要 があります。 これはのちの証明の際にもう一度扱います。 2. 例題 公式の形は頭に入ったでしょうか? 実際に問題を解くことで確認してみましょう。 2. 1 問題 2. 2 解答 それぞれに当てはまる公式を用いていきましょう!
導出 3. 1 方針 最後に導出を行いましょう。 媒介変数表示の公式を導出できれば、残り二つも簡単に求めることができる ので、 媒介変数表示の公式を証明する方針で 行きます。 証明の方針としては、 曲線の長さを折れ線で近似 して、折れ線の本数を増やしていくことで近似の精度を上げていき、結局は極限を取ってあげると曲線の長さを求めることができる 、という仮定のもとで行っていきます。 3.
寝屋川市立第五中学校 国公私立 公立学校 設置者 寝屋川市 設立年月日 1969年 共学・別学 男女共学 所在地 〒 572-0052 大阪府寝屋川市上神田二丁目8番1号 北緯34度45分19. 6秒 東経135度36分28. 1秒 / 北緯34. 755444度 東経135. 607806度 座標: 北緯34度45分19. 寝屋川市立第五小学校. 607806度 外部リンク 公式サイト プロジェクト:学校/中学校テンプレート テンプレートを表示 寝屋川市立第五中学校 (ねやがわしりつ だいごちゅうがっこう)は、 大阪府 寝屋川市 上神田二丁目にある 公立 中学校 。 目次 1 沿革 2 通学区域 3 著名な出身者 4 交通 5 関連項目 6 外部リンク 沿革 [ 編集] 1969年 4月 - 寝屋川市立第五中学校として開校。 寝屋川市立第二中学校 仮校舎にて授業開始。 8月 - 本館完成、新校舎へ移転。 1971年 8月 - 校舎を増築(第2期工事) 11月 - 体育館、新館増築校舎竣工 1972年 8月 - プール 竣工 通学区域 [ 編集] 寝屋川市立神田小学校 と 寝屋川市立和光小学校 の通学区域。 著名な出身者 [ 編集] 樽床伸二 - 衆議院議員 又吉直樹 - お笑い芸人 宇良和輝 - 大相撲力士 交通 [ 編集] 京阪本線 萱島駅 徒歩 10分 関連項目 [ 編集] 大阪府中学校一覧 外部リンク [ 編集] この項目は、 大阪府 の 学校 に関連した 書きかけの項目 です。 この項目を加筆・訂正 などしてくださる 協力者を求めています ( P:教育 / PJ学校 )。 典拠管理 VIAF: 253938861 WorldCat Identities: viaf-253938861
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