声明:本篇幅仅在知乎发布,严禁转载、抄袭!
注*:强烈建议读者、网友们在PC端、平板…上进行浏览阅读,以获得更佳阅读浏览体验。
创作于—-Dec 23, 2022
关于第一期与本系列篇幅专栏见如下链接。
前两期介绍的心形线与星形线分别属于外摆线与内摆线,这一期就介绍最后一种摆线。
如果对你有帮助,请不忘收藏、点赞或转发给身边需要帮助的同学。
前两期谈到的曲线,都是一个动圆上固定一点P,然后在另一个定圆上滚动时形成的轨迹。其中,动圆在定圆外侧滚动时,点P形成的轨迹是外摆线;动圆在定圆内侧滚动时,点P形成的轨迹就是内摆线。
若动圆不再绕定圆两侧滚动,而让这个动圆在一条定直线上滚动时,那么动圆上的点P形成的轨迹就是这一期谈到的摆线。摆线也叫"圆滚线",毕竟是一个圆在直线上滚动时,圆上的一个点形成的曲线。
摆线在物理学上也称为"最速降线",这里就不过多讨论关于物理方面的细节,读者有兴趣可自行了解。
注:由于本人技术不到位的原因就未制作相应的GIF动图,若想了解部分曲线动图,见如下链接。
1.图像与表达式
1.1图像
图1
注:摆线图像以T=2πa为周期,这里就只展示θ在[0,2π]上的图像。
1.2表达式
参数方程:
displaystyleleft{ begin{array}{lc} x=a(theta-sintheta)/ y=a(1-costheta)/ end{array} right.(a>0)
注:只给出摆线的参数方程,至于其直角坐标与极坐标的表达式由于太复杂就没必要去讨论。且所有关于摆线的长度、面积……计算都用摆线的参数形式。
接下来,简单说一下摆线参数方程的推导。
第一步,将半径为a的动圆C放在B(0,a)处,然后在动圆C上涂一个点P,使P点与坐标原点重合。见图2所示。
图2
第二步,让这个圆C在x轴上往x的正半轴方向"滚动",这时P点形成一簇轨迹,见图3所示。
图3
当动圆C滚动一周后,P点的轨迹就是θ在[0,2π]上的摆线。这里就选择好一个角度,对此进行分析。
图4
在图4中,记摆线的轨迹P为(x,y),其中BP=BD=a。并且圆C在[0,2πa]上滚动时,恒有
left| OD right|=overset{LARGE{frown}}{PD}=atheta
那么很容易得到P点x、y的表达式。
displaystyle x=left| OE right|=left| OD right|-left| DE right|=atheta-asintheta
displaystyle y=left| PE right|=left| BD right|-left| BF right|=a-acostheta
于是,得到摆线方程
displaystyleleft{ begin{array}{lc} x=a(theta-sintheta)/ y=a(1-costheta)/ end{array} right.(a>0,thetain[0,2pi])
接下来,就用摆线的参数形式来解决关于摆线相关数据的求法。
注1:由于摆线以2πa为周期,以下关于摆线各种数据的计算,只考虑[0,2πa]上一拱的摆线。
注2:在计算整条曲线弧长、面积、旋转体积、旋转表面积之前优先考虑其对称性。
显然摆线在[0,2πa]上关于x=πa对称。
在计算前,先将华里士(Wallis)公式呈现给大家。
*NOTE→华里士公式:
Ⅰ、若 displaystyle I_{n}=int_{0}^{frac{pi}{2}}sin^nxdx=int_{0}^{frac{pi}{2}}cos^nxdx
a.当n为大于1的正奇数
displaystyle I_{n}=frac{n-1}{n}·frac{n-3}{n-2}···frac{4}{5}·frac{2}{3}·I_{1}(I_{1}=1)
或 displaystyle I_{n}=frac{(n-1)!!}{n!!}
b.当n为正偶数
displaystyle I_{n}=frac{n-1}{n}·frac{n-3}{n-2}···frac{3}{4}·frac{1}{2}·I_{0}(I_{0}=frac{pi}{2})
或 displaystyle I_{n}=frac{(n-1)!!}{n!!}· frac{pi}{2}
Ⅱ、若 displaystyle I_{n}=int_{0}^{pi}sin^nxdx
c.当n为大于1的正奇数
displaystyle I_{n}=2·frac{n-1}{n}·frac{n-3}{n-2}···frac{4}{5}·frac{2}{3}·I_{1}(I_{1}=1)
或 displaystyle I_{n}=2·frac{(n-1)!!}{n!!}
d.当n为正偶数
displaystyle I_{n}=2·frac{n-1}{n}·frac{n-3}{n-2}···frac{3}{4}·frac{1}{2}·I_{0}(I_{0}=frac{pi}{2})
或 displaystyle I_{n}=2·frac{(n-1)!!}{n!!}· frac{pi}{2}
displaystyle=frac{(n-1)!!}{n!!}·pi
Ⅲ、若 displaystyle I_{n}=int_{0}^{pi}cos^nxdx
e.当n为正奇数: displaystyle I_{n}=0
f.当n为正偶数
displaystyle I_{n}=2·frac{n-1}{n}·frac{n-3}{n-2}···frac{3}{4}·frac{1}{2}·I_{0}(I_{0}=frac{pi}{2})
或 displaystyle I_{n}=2·frac{(n-1)!!}{n!!}· frac{pi}{2}
displaystyle=frac{(n-1)!!}{n!!}·pi
Ⅳ、 displaystyle I_{n}=int_{0}^{2pi}sin^nxdx=int_{0}^{2pi}cos^nxdx
g.当n为正奇数: displaystyle I_{n}=0
h.当n为正偶数
displaystyle I_{n}=4·frac{n-1}{n}·frac{n-3}{n-2}···frac{3}{4}·frac{1}{2}·I_{0}(I_{0}=frac{pi}{2})
或 displaystyle I_{n}=4·frac{(n-1)!!}{n!!}· frac{pi}{2}
displaystyle=frac{(n-1)!!}{n!!}·2pi
2.弧长
记弧长为L,其中
displaystyleleft{ begin{array}{lc} x'=a(1-costheta)/ y'=asintheta/ end{array} right.(a>0,thetain[0,2pi])
displaystyle L=2cdot int_{0}^{pi a}sqrt{1+(y')^2}dx
displaystyle =2cdot int_{0}^{pi }sqrt{[x'(theta)]^2+[y'(theta)]^2}dtheta
displaystyle =2cdot int_{0}^{pi }sqrt{[a(1-costheta)]^2+[asintheta]^2}dtheta
displaystyle =2sqrt{2}aint_{0}^{pi }sqrt{1-costheta}dtheta
displaystyle =4aint_{0}^{pi }sqrt{sin^2{frac{theta}{2}}}dtheta
displaystyle =4aint_{0}^{pi }left| sin{frac{theta}{2}} right|dtheta
displaystyle =8aint_{0}^{pi }sin{frac{theta}{2}}d(frac{theta}{2})
=8a
于是得到摆线一拱的长度为8a,是图2中动圆C半径的8倍,而不是关于π的无理数。
3.面积
对于图1的摆线,当然考虑的是计算[0,2πa]上一拱封闭图形的面积,见图5所示。
图5
记面积为A,按照对称性,
displaystyle A=2int_{0}^{pi a}y(x)dx
displaystyle=2int_{0}^{pi}y(theta)x'(theta)dtheta
displaystyle =2int_{0}^{pi}[a(1-costheta)][a(1-costheta)]dtheta
displaystyle =2a^2int_{0}^{pi}(1-costheta)^2dtheta
displaystyle =2a^2int_{0}^{pi}(1+cos^2theta-2costheta)dtheta
displaystyle =2a^2(pi+2cdot frac{1}{2}cdot frac{pi}{2}+0)
displaystyle =3pi a^2
因此一拱的摆线与x轴围成的面积为3πa²,是图2中动圆C面积的3倍。
4.旋转体积
这里考虑图5中阴影部分的区域D绕x轴、y轴旋转产生的图形体积,分两种情况讨论。
还是老规矩,先看摆线通过旋转形成的图像。
图6
若是绕y轴形成的图形,见图7所示。
图7
注:红色为x轴,绿色为y轴,蓝色为z轴。
4.1情况一
记图5区域D绕x轴旋转一周形成的图形体积为Vx,则
displaystyle V_{x}=2cdot piint_{0}^{pi a}y^2(x)dx
displaystyle =2piint_{0}^{pi}y^2(theta)cdot x'(theta)dtheta
displaystyle =2piint_{0}^{pi}[a(1-costheta)]^2cdot a(1-costheta)dtheta
displaystyle =2pi a^3int_{0}^{pi}(1-costheta)^3dtheta
displaystyle =2pi a^3int_{0}^{pi}(1-3costheta+3cos^2theta-cos^3theta)dtheta
displaystyle =2pi a^3(pi-0+3cdot2cdot frac{1}{2}cdot frac{pi}{2}-0)
displaystyle =5pi^2a^3
4.2情况二
记图5区域D绕y轴旋转一周形成的图形体积为Vy
①法一:割补法
图8
在图8中,
记区域OHGAO绕y轴旋转一周形成的体积为V1;
记区域OHGO绕y轴旋转一周形成的体积为V2。
那么V1-V2,就是图5区域D绕y轴一周形成的体积。
displaystyle V_{1}=piint_{0}^{2a}x_{2}^{2}(y)dy
displaystyle=piint_{2pi}^{pi}x^2(theta)cdot y'(theta)dtheta
displaystyle =piint_{2pi}^{pi}[a(theta-sintheta)]^2cdot asintheta dtheta
displaystyle =pi a^3int_{2pi}^{pi}(theta-sintheta)^2cdot sintheta dtheta
displaystyle V_{2}=piint_{0}^{2a}x_{1}^{2}(y)dy
displaystyle =piint_{0}^{pi}x^2(theta)cdot y'(theta)dtheta
displaystyle =piint_{0}^{pi}[a(theta-sintheta)]^2cdot asintheta dtheta
displaystyle =pi a^3int_{0}^{pi}(theta-sintheta)^2cdot sintheta dtheta
therefore V_{y}=V_{1}-V_{2}
displaystyle =pi a^3int_{2pi}^{0}(theta-sintheta)^2cdot sintheta dtheta
displaystyle =(-pi a^3)int_{0}^{2pi}(theta-sintheta)^2cdot sintheta dtheta
displaystyle =pi a^3int_{0}^{2pi}(2theta sin^2theta-theta ^2sintheta-sin^3theta)dtheta
displaystyle =pi a^3[2int_{0}^{2pi}theta sin^2theta dtheta-int_{0}^{2pi}theta^2sintheta dtheta-int_{0}^{2pi}sin^3theta dtheta]
displaystyle =pi a^3[2int_{0}^{2pi}theta sin^2theta dtheta-int_{0}^{2pi}theta^2sintheta dtheta]
displaystyle =pi a^3[2I_{1}-I_{2}]
其中,
displaystyle I_{1}=int_{0}^{2pi}theta sin^2theta dtheta
displaystyle=int_{-pi}^{pi}(theta+pi) sin^2(theta+pi) dtheta
displaystyle=int_{-pi}^{pi}(theta+pi) sin^2theta dtheta
displaystyle=int_{-pi}^{pi}theta sin^2theta dtheta+2piint_{0}^{pi}sin^2theta dtheta
displaystyle =0+2picdot 2cdot frac{1}{2}cdot frac{pi}{2}=pi^2
displaystyle I_{2}=int_{0}^{2pi}theta^2sintheta dtheta
displaystyle =int_{-pi}^{pi}(theta+pi)^2sin(theta+pi) dtheta
displaystyle =-int_{-pi}^{pi}(theta^2+pi^2+2pi theta)sintheta dtheta
displaystyle =-[int_{-pi}^{pi}theta^2sintheta dtheta+pi^2int_{-pi}^{pi}sintheta dtheta+2piint_{-pi}^{pi}theta sintheta dtheta]
displaystyle =-4piint_{0}^{pi}theta sintheta dtheta=4piint_{0}^{pi}theta d(costheta)
displaystyle=4pi(thetacostheta vert_{theta=0}^{theta=pi}-int_{0}^{pi}costheta dtheta)
displaystyle =-4pi^2
displaystyle therefore V_{y}=pi a^3[2pi^2-(-4pi^2)]=6pi^3a^3
注1:在计算V1与V2时,要注意θ上下限的问题。虽然二者在直角坐标系中都是从0到2a上积分,但两个积分的参数θ的上下限却截然不同,望读者好好品味此细节。
注2:在计算V2定积分,运用了华里士公式、定积分区间平移公式。
*NOTE→定积分区间平移公式:
简单来说就是,定积分上下限同时加或减多少,那么被积函数中对应的变量则反向加或减多少。
可能说得有点拗口,用公式表示为:
displaystyle int_{a}^{b}f(x)dx=int_{apm t}^{bpm t}f(xmp t)dx,tin R
这个公式理解起来也很简单,大家在草稿纸上比划比划就能明白。稍微比这个复杂一点的,就应该是区间再现公式。相信很多读者在大学期间学过区间再现公式了,那么对于区间平移公式,也不算太难理解。
其实,由区间平移公式再加上变量的负变换,就可以由区间平移实现区间再现。
displaystyle int_{a}^{b}f(x)dx=int_{0}^{b-a}f(x+a)dx
displaystyle =int_{-b}^{-a}f(a+b+x)dx
displaystyle =int_{a}^{b}f(a+b-t)dt(令x=-t)
这里就不再过多介绍区间再现公式的应用。回到刚才的话题,一般什么情况下会用到区间平移这一公式?
答:一般在计算定积分的过程中,若被积函数比较复杂,用了区间平移公式后,首先满足积分上下限在对称区间中;然后被积函数能拆开的若干子函数在对称区间里面具有奇偶性;并且若干子函数的定积分能通过奇偶性或其它方法得出其积分值。
举个例子,计算 displaystyle int_{0}^{6}x ^2sqrt{6x-x^2}dx
由区间平移公式得,
displaystyle I=int_{-3}^{3}(x+3)^2sqrt{6(x+3)-(x+3)^2}dx
displaystyle =int_{-3}^{3}(x^2+6x+9)sqrt{9-x^2}dx
运用公式后,发现 sqrt{9-x^2} 在[-3,3]这个对称区间中是偶函数,前面平方项打开后有x²、6x、9三项,然后此三项与根号项偶函数相乘形成被积函数的三个子函数。显然这三个子函数能通过奇偶性或其它简便方法得出积分值。例如,6x是奇函数,与后面的根号项偶函数相乘后形成的子函数在对称区间中是奇函数,于是这个子函数在对称区间的积分为0。因此,
displaystyle I=int_{-3}^{3}(x^2+9)sqrt{9-x^2}dx
然后剩下的两个子函数,都可以通过换元与定积分的几何意义算出其值。
除了这个例子外,也常用于被积函数是一个多项式与正余弦函数相乘的定积分计算中。比如上述在计算Vy时,出现的I1与I2两个定积分。
这里就不再过多去阐述,详细过程都展示在计算Vy的过程之中。
②法二:柱壳法
displaystyle V_{y}=2piint_{0}^{2pi a}xleft| y(x) right|dx
displaystyle=2piint_{0}^{2pi }x(theta)left| y(theta) right|x'(theta)dtheta
displaystyle=2piint_{0}^{2pi }a(theta-sintheta)left| a(1-costheta) right|a(1-costheta)dtheta
displaystyle=2pi a^3int_{0}^{2pi }(theta-sintheta)(1-costheta)^2dtheta
displaystyle=2pi a^3int_{0}^{2pi }(theta+theta cos^2theta-2theta costheta-sintheta-sintheta cos^2theta+sin2theta)dtheta
displaystyle=2pi a^3int_{0}^{2pi }(theta+theta cos^2theta-2theta costheta)dtheta
displaystyle=2pi a^3(2pi^2+int_{0}^{2pi}theta cos^2theta dtheta-2int_{0}^{2pi}theta costheta dtheta)
displaystyle=2pi a^3(2pi^2+I_{2}-2I_{1})
其中,
I_{1}=displaystyleint_{0}^{2pi}theta costheta dtheta
displaystyle =int_{-pi}^{pi}(theta+pi)cos(theta+pi)dtheta
displaystyle=-int_{-pi}^{pi}(theta+pi)costheta dtheta
displaystyle=-int_{-pi}^{pi}theta costheta dtheta-2piint_{0}^{pi}costheta dtheta
=0
displaystyle I_{2}=int_{0}^{2pi}theta cos^2theta dtheta
displaystyle =int_{-pi}^{pi}(theta+pi)cos^2(theta+pi)dtheta
displaystyle =int_{-pi}^{pi}(theta+pi)cos^2theta dtheta
displaystyle =int_{-pi}^{pi}theta cos^2theta dtheta+2piint_{0}^{pi}cos^2theta dtheta
displaystyle =2picdot2cdot frac{1}{2}cdot frac{pi}{2}=pi^2
displaystyle therefore V_{y}=2pi a^3(2pi^2+pi^2-0)=6pi^3a^3
5.旋转表面积
这里还是得分两种情况讨论
5.1情况一
记图5区域D绕x轴旋转一周形成的图形表面积为Sx,则
displaystyle S_{x}=2cdot2piint_{0}^{pi a}left| y(x) right|sqrt{1+[y'(x)]^2}dx
displaystyle=4piint_{0}^{pi }left| y(theta) right|sqrt{[x'(theta)]^2+[y'(theta)]^2}dtheta
displaystyle=4piint_{0}^{pi }left| a(1-costheta) right|sqrt{[a(1-costheta)]^2+[asintheta]^2}dtheta
displaystyle=4sqrt{2}pi a^2int_{0}^{pi }(1-costheta)sqrt{1-costheta}dtheta
displaystyle=4sqrt{2}pi a^2int_{0}^{pi }2sin^2frac{theta}{2}cdot sqrt{2}left| sinfrac{theta}{2} right|dtheta
displaystyle=16pi a^2int_{0}^{pi }sin^3frac{theta}{2}dtheta
displaystyle=32pi a^2int_{0}^{frac{pi}{2} }sin^3udu
displaystyle=frac{64pi}{3}a^2
5.2情况二
[0,2πa]上的摆线绕y轴旋转一周形成的图形的表面积情况较复杂,得分成两部分去计算。
事实上,只需要一步计算。但这里分成两部分只是为了说明一个细节问题。
图9
第一部分: displaystyle thetain[0,pi],表面积为S1,
在图9中为蓝色部分。
第二部分: displaystyle thetain[pi,2pi] ,表面积为S2,
在图9中为红色部分。
displaystyle S_{1}=2piint_{0}^{2a}left| x_{1}(y) right|sqrt{1+[x_{1}'(y)]^2}dy
displaystyle=2piint_{0}^{pi}left| x(theta) right|sqrt{[x'(theta)]^2+[y'(theta)]^2}dtheta
displaystyle=2piint_{0}^{pi}left| a(theta-sintheta) right|sqrt{[a(1-costheta)]^2+[asintheta]^2}dtheta
displaystyle=2sqrt{2}pi a^2int_{0}^{pi}(theta-sintheta)sqrt{1-costheta}dtheta
displaystyle=4pi a^2int_{0}^{pi}(theta-sintheta)left| sinfrac{theta}{2} right|dtheta
displaystyle=4pi a^2int_{0}^{pi}(theta-sintheta) sinfrac{theta}{2}dtheta
displaystyle=4pi a^2(4-frac{4}{3})
displaystyle =frac{32pi}{3}a^2
这里重点说一下S2计算方面的问题,若直接用参数形式求表面积会导致出错,即
displaystyle S_{2}=2piint_{0}^{2a}left| x_{2}(y) right|sqrt{1+[x_{2}'(y)]^2}dy
displaystyle=2piint_{2pi}^{pi}left| x(theta) right|sqrt{[x'(theta)]^2+[y'(theta)]^2}dtheta
displaystyle=…
displaystyle=4pi a^2int_{2pi}^{pi}(theta-sintheta)left| sinfrac{theta}{2} right|dtheta<0
为什么算出来是小于0呢?其实也不难理解,大家发现没有,在计算旋转表面积时,表达式中有弧微分的形式在被积函数中。因此,不管积分区间从几到几,必须保证弧微分恒大于0。在摆线参数形式中,当θ增大时,摆线的弧长也随着θ的变大而变长,此时弧微分大于0;而S2第一个等号后积分区间为[0,2a],对应的参数θ则从2π到π,与弧长变长背道而驰,此时弧微分小于0。因此,算S2积分时得在前面加个负号。
可能说得比较模棱两可,实在不理解的话,直接用"微元法"即可。还是拿计算S2为例,
第一步,首先将参数θ从π到2π的摆线L任意分成若干小段,见图10所示。
图10
第二步,选取其中的一段作为研究对象,让这一小段弧绕y轴旋转一周,见图11。
图11
在这段弧上,再任意选取一点A,记点A到y轴的距离为h=|AB|=x₂(y)。
记这段弧长为s,于是可近似认为这段弧的旋转表面积为,
Delta Sapprox 2pi hcdot s
第三步,当这段弧足够小时,见图12。
图12
我们就认为这弧上的任意点到y轴的距离可由h=|AB|所代替。把这足够小段的弧长记为ds,那么就得到其绕y轴旋转图形的面积元素,
dS=2pi hcdot ds
于是,图10的曲线L绕y轴旋转的表面积为,
displaystyle S=intlimits_L 2pi h mathrm{ds}=intlimits_L 2pi x _{2}(y)mathrm{ds}
其中h表示曲线L上的点到旋转轴(y轴)的距离,ds是弧长元素。于是,将此例推广到一般情况。
设一曲线y=f(x),x∈[a,b],若曲线绕直线L旋转一周,则形成的图形表面积为
displaystyle S=intlimits_L 2pi h mathrm{ds}=intlimits_L 2pi h mathrm{sqrt{1+(y')^2}}dx
特别地,当L的直线方程为Ax+By+C=0,则
displaystyle h=frac{|Ax+By+C|}{sqrt{A^2+B^2}}
若直线L是x轴,则h=|y|=|f(x)|;
这就说明曲线的旋转表面积是由第一型曲线积分得到的,而第一型曲线积分与方向无关。还是回到刚才那个话题,在图10中,计算参数θ从[π,2π]的摆线L绕y轴旋转的表面积S2,是考虑摆线L长度上的积分,即弧长元素ds,而长度不会因方向变化而改变。因此不管从A到B还是从B到A,弧长元素ds都必须大于0。
于是,
displaystyle S_{2}=2piint_{pi}^{2pi}left| x(theta) right|sqrt{[x'(theta)]^2+[y'(theta)]^2}dtheta
displaystyle=……
displaystyle=4pi a^2int_{pi}^{2pi}(theta-sintheta)left| sinfrac{theta}{2} right|dtheta
displaystyle=4pi a^2int_{pi}^{2pi}(theta-sintheta) sinfrac{theta}{2}dtheta
displaystyle=4pi a^2(4pi-frac{8}{3})
displaystyle therefore S_{y}=S_{1}+S_{2}=16pi^2a^2
事实上,计算旋转表面积Sy,就是在计算曲线积分displaystyleintlimits_L 2pi x mathrm{ds}
其中L为图1中摆线相应于θ从0到2π的一段弧。
displaystyle S_{y}=intlimits_L 2pi x mathrm{ds}
displaystyle=2piint_{0}^{2pi}left| x(theta) right|sqrt{[x'(theta)]^2+[y'(theta)]^2}dtheta
displaystyle=4pi a^2int_{0}^{2pi}(theta-sintheta) sinfrac{theta}{2}dtheta
=16pi^2a^2
6.形心
这里考虑图5中区域D的形心。关于形心的相关知识前两期已经介绍过了,这里不再过多阐述。
首先图5中区域D关于x=πa对称,于是 bar{x}=pi a
displaystyle A_{D}=3pi a^2
为了得出bar{y}, 这里就要计算displaystyle iintlimits_{D} y mathrm{dxdy},其中
displaystyle D=left{ (x,y)|x=a(theta-sintheta),y=a(1-costheta),thetain[0,2pi]right}
displaystyle I= iintlimits_{D} y mathrm{dxdy}
displaystyle=int_{0}^{2pi a}dxint_{0}^{y(x)}ydy
displaystyle=frac{1}{2}int_{0}^{2pi a}y^{2}(x)dx
displaystyle=frac{1}{2}int_{0}^{2pi }y^{2}(theta)x'(theta)dtheta
displaystyle=frac{1}{2}int_{0}^{2pi}a^3(1-costheta)^3dtheta
displaystyle=frac{a^3}{2}int_{0}^{2pi}(1-3costheta+3cos^2 theta-cos^3theta)dtheta
displaystyle=frac{a^3}{2}(2pi+3cdot4cdot frac{1}{2}cdot frac{pi}{2})
displaystyle =frac{5pi}{2}a^3
displaystyle thereforebar{y}=frac{ iintlimits_{D} y mathrm{dxdy}}{A_{D}}=frac{5a}{6}
因此,图5中摆线在[0,2πa]一拱的区域D形心为
displaystyle (pi a,frac{5a}{6})
7.总结
到这里,有关摆线的相关数据就整理至此。至此,关于高等数学常用的三种摆线就全部介绍完毕。
从第一期到第三期篇幅中,大多数曲线的计算都结合了华里士公式,望读者将华里士公式铭记于心,熟用于题。
至于"内容概要"中提到的常用曲线,若还有关于曲线的其它性质,请广大网友在评论区留言,本人看到后会选择性对文章进行补充。
望网友补充的曲线性质与曲线的相关数据尽量与考研数学方面相关。
由于篇幅过长,本系列将分成若干篇幅去汇总。
文中若有错误的地方,恳请广大读者、网友们在评论区指正,在下表示万分感谢。
In The End.
Thanks for reading!
这两年来,小米空调热度高涨,呼声众多,今天就来聊聊小米/米家空调,看看有哪些空调型号值得购买,又各有什么优势。
除了开黑上分,王者荣耀玩家总会在不同时段,开发出各种各样奇奇怪怪的套路,这不最近抖音上一种叫“震雷削”的玩法套路就成功 ...