在学习微分几何的时候,最简单的一部分,当属于曲线的内蕴性质了。那么,Mathematica在这个问题上,又是怎么处理的呢?往下看!
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Mathematica
曲线的弧长
1、给出{3Sin[\[Theta]],Cos[\[T丝群闻栝heta]]}的方程,这是一个椭圆,绘图并计算周长:ArcLe荏鱿胫协ngth[{3Sin[\[Theta]],Cos[\[Theta]]},{\[Theta],0,2Pi}]其中,EllipticE是第二类完全椭圆积分!
2、如果椭圆{aSin[\[Theta]觥终柯计],Cos[\[Theta]]}的a是正整数的话,可以通过不完全推理,发现它的周长公式:Table[ArcLength[{aSin[\[Theta]柯计瓤绘],Cos[\[Theta]]},{\[Theta],0,2Pi}],{a,1,10,1}]
3、Mathematica还能求出椭圆上某段弧的长度:ArcLength[{3Sin[\[Theta]],Cos[\[Theta]]},{\[Theta],0,t}]在运行结果里面,FractionalPart表示去整函数,IntegerPart表示取整函数。
4、Cylindrical——圆柱形的。绘制一个锥形螺旋线,并计算长度:ArcLength[{tCos[t],tSin[t],2t},{t,0,12Pi}]
5、曲面的长度是无限大!但是,对于三维参数方程,却不执行:ArcLength[{Cos[u],Cos[v],Sin[u]},{u,0,2Pi},{v,0,Pi}]