求曲率過(guò)程中所遇到的參數(shù)方程二階求導(dǎo)相關(guān)問(wèn)題
參數(shù)方程求導(dǎo)公式(二階情況)【以CMC-13求解曲率為靈感】
一、理論
1、參數(shù)方程二階求導(dǎo)公式及推導(dǎo)


2、曲率在三種坐標(biāo)系下的表示(直角坐標(biāo)、極坐標(biāo)、參數(shù)方程坐標(biāo))
【1】直角坐標(biāo)y=f(x),x=x曲率公式

【2】參數(shù)方程坐標(biāo)下x=x(t),y=y(t)曲率公式

【3】極坐標(biāo)下r=r(θ)曲率公式

3、對(duì)曲率的理解:

二、具體題目
1、例題


再化簡(jiǎn)把分子上的sec^2(t)化成1/cos^2(t)

注意點(diǎn):

這樣做的好處是可以避免這個(gè)參數(shù)方程二階求導(dǎo)公式的忘記?。?/p>
此時(shí)相當(dāng)于整體先對(duì)t求導(dǎo),然后再乘上t對(duì)x的求導(dǎo),但是t對(duì)x求導(dǎo)這個(gè)乘法不好算,我們就利用一下dt/dx=1/(dx/dt),變成除以x對(duì)t的求導(dǎo)即可。
記不住公式可以這樣推導(dǎo),下面CMC-13求曲率也是這樣推導(dǎo)做,也并沒(méi)有直接用公式做
2、CMC-13習(xí)題


注:法一可以直接用參數(shù)方程公式,麻煩是計(jì)算復(fù)雜,不要算錯(cuò);
也可以用上述給的方法(法二),先轉(zhuǎn)化成直角坐標(biāo),然后用直角坐標(biāo)下的曲率公式更簡(jiǎn)單一點(diǎn)!
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