曲 率 前面讲了单调性、极值、最值、凹凸性。 我们知道凹凸性反映的是曲线的弯曲方向,但 是朝同一方向弯曲的两条曲线,其弯曲的程度 也不尽相同。曲率就是表征弯曲程度的量,它 等于单位路程上方向(角度一切线的倾斜角) 的改变量
曲 率 前面讲了单调性、极值、最值、凹凸性。 我们知道凹凸性反映的是曲线的弯曲方向,但 是朝同一方向弯曲的两条曲线,其弯曲的程度 也不尽相同。曲率就是表征弯曲程度的量,它 等于单位路程上方向(角度——切线的倾斜角) 的改变量
一、弧微分 y 设函数f(x)在区间(a,b) 内具有连续导数, R 基点:A(xo,y), M(x,y)为任意一点, Xo x+△x 规定:(1)曲线的正向与x增大的方向一致; (2)4M=s,当4的方向与曲线正向 一致时,S取正号,相反时,5取负号
一、弧微分 N R T A 0 x M x x + x . ( ) ( , ) 内具有连续导数 设函数f x 在区间 a b x y o : ( , ), 0 0 基点 A x y M(x, y)为任意一点, 规定: (1)曲线的正向与x增大的方向一致; (2) AM = s, 一致时, 取正号,相反时, 取负号. 当 的方向与曲线正向 s s AM
单调增函数 s=s(x). 设N(x+△x,y+△y),如图, x+△x MW<<MT+WT当△x→0时, N=P+(4T=)1+(会a→1+ya, =△s→s, MT=V(dx)2+()2=1+y21d, NT=△y-d→0,故=V1+y.弧微分公式 :S=s(x)为单调增函数,故k=√1+yc
单调增函数 s = s(x). 设N(x + x, y + y), 如图, MN MN MT + NT 当x → 0时, 2 2 MN = (x) + (y) x x y = + 2 1 ( ) 1 , 2 → + y dx MN = s → ds, 2 2 MT = (dx) + (dy) 1 , 2 = + y dx NT = y − dy → 0, 1 . 2 故 ds = + y dx s = s(x)为单调增函数, 1 . 2 故 ds = + y dx 弧微分公式 N M T A R 0 x x x + x x y o
二、曲率及其计算公式 1.曲率的定义 曲率是描述曲线局部性质(弯曲程度)的量。 △S, △S M △S M 弧段弯曲程度 转角相同弧段越 越大转角越大 短弯曲程度越大
二、曲率及其计算公式 曲率是描述曲线局部性质(弯曲程度)的量。 M1 M3 2 M2 S2 S1 M M S1 S2 N N 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
yt 设曲线C是光滑的, M,是基点MM1=△, 4.8 M→M'切线转角为△a. S M / a+△o 定义 弧段MM的平均曲率为区= △a △s △ 曲线C在点M处的曲率K=im △5-→0 △S 在im △a=da存在的条件下,K= da A0△sd5 ds
+ S S ) . M. M C M0 y o x . s MM K = 弧段 的平均曲率为 设曲线C是光滑的, . M0 是基点 MM = s, M → M 切线转角为 . 定义 s K s = →0 曲线C在点M处的曲率 lim lim , 0 在 存在的条件下 ds d s s = → . ds d K =