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平面曲线弧长在线计算

平面曲线弧长在线计算器,输入曲线 y=f(x) 与区间,按弧长公式 L=∫√(1+f′²)dx 数值积分求出曲线长度,附近似对照,适合定积分几何应用与作业验算。

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L = ∫ₐᵇ √(1 + [f′(x)]²) dx
支持 + − * / ^ ( ) 及 sin cos tan sec cot sqrt exp log abs asin atan pi e;乘号不可省略,写 2*x
积分下限
积分上限

📖 使用教程|平面曲线弧长

一、定义
光滑曲线 y=f(x) 在 [a,b] 上的弧长为 L=∫ₐᵇ √(1+[f′(x)]²)dx。它把曲线切成小段,每段近似 √(Δx²+Δy²) 后累加取极限。
二、符号说明
符号含义
f(x)曲线方程
f′(x)切线斜率
√(1+f′²)线元 ds
[a,b]曲线所在区间
三、本工具的原理
  • 用中心差分数值求 f′(x);
  • 构造线元 ds=√(1+f′²) 并自适应积分;
  • 得到弧长数值。
四、操作步骤
  1. 输入曲线 y=f(x),例如 x;
  2. 输入区间 [a,b];
  3. 点击“计算”得到弧长 L。
五、例题
例:y=x 在 [0,1]:f′=1,L=∫₀¹√2 dx=√2≈1.414214。工具给出 1.414214。
六、易错点
必须是光滑可导曲线;
弧长是路径长度,不是直线距离;
f′ 用数值差分,避免取值点正好无定义。

❓ 常见问题|平面曲线弧长

弧长公式怎么记?
把曲线微元看成直角三角形斜边:ds=√(dx²+dy²)=√(1+y′²)dx。
工具怎么求 y′?
用中心差分 (f(x+h)−f(x−h))/(2h),h≈1e-6。
直线 y=x 在 [0,1] 弧长是多少?
√2≈1.414。
参数方程曲线能算吗?
本工具只支持 y=f(x) 形式。
支持哪些函数?
+−*/^ 与常用初等函数。