曲線の長さ(1)
次の関数 , , について、 曲線の長さを求めよ。
の形の関数の曲線の長さを求める問題だ。次の順に計算しよう。
- 導関数を求める
- 式に当てはめて計算する
解説(1)
これは直線なので、三平方の定理を使えばすぐ求まる。 …のだが、せっかくなので計算練習と思ってやってみよう。
関数を微分するとなので、 式を使って
と計算できる。答えは だ。
解説(2)
次は放物線だ。今度はれっきとした曲線なので、積分を使って長さを求めよう。
と同じように微分を求めると、なので、
を計算すればよい。ここまでは難しくないが、積分の計算が少々大変だ。
先に答えを言ってしまうと、 となる。
計算方法
準備中
解説(3)
問題の曲線は単位円の四半分、 の部分を表している。