怎样计算摆线上的积分?

如题所述

由题意计算得由摆线x=a(t-sint),y=a(1-cost)的一拱为3πa^2。

计算过程如下:

S=∫√(1+y'*y')dx

=∫√[1+((1+sint)/1-cost)]dx

又因为x=a(t-sint)所以求得dx=a(1-cost)dt,得出S:

S=∫(0,2π) a^2(1-cost)²dt

=a^2∫(0,2π) (1-cost)²dt

=a^2[∫(0,2π)1dt-∫(0,2π) 2costdt+∫(0,2π) cost²dt]

=a^2(2π-2*0+2*(π/2))

=3πa^2

扩展资料:

摆线的方程

x=r*(t-sint); y=r*(1-cost)r为圆的半径, t是圆的半径所经过的弧度(滚动角),当t由0变到2π时,动点就画出了摆线的一支,称为一拱。

基本的积分公式

∫0dx=c 

∫x^udx=(x^(u+1))/(u+1)+c

∫1/xdx=ln|x|+c

∫a^xdx=(a^x)/lna+c

∫e^xdx=e^x+c

∫sinxdx=-cosx+c

∫cosxdx=sinx+c

参考资料来源:百度百科-积分公式

参考资料来源:百度百科-摆线

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