jueves, 10 de abril de 2014

Longitud de arco unidad 3

Cálculo mediante integrales

Al considerar una curva definida por una función  f \left ( x \right )  y su respectiva derivada  f' \left ( x \right )  que son continuas en un intervalo [a, b], la longitud s del arco delimitado por a y b es dada por la ecuación:
(1)s = \int_{a}^{b} \sqrt{1 + \left [ f' \left ( x \right ) \right ] ^2} \, dx
En el caso de una curva definida paramétricamente mediante dos funciones dependientes de t como  x = f \left ( t \right )  e  y = g \left ( t \right ) , la longitud del arco desde el punto (f(a), g(a)) \, hasta el punto (f(b), g(b))\, se calcula mediante:
(2)s = \int_{a}^{b} \sqrt{\left [ f' \left ( t \right ) \right ] ^2 + \left [ g' \left ( t \right ) \right ] ^2} \, dt
Si la función está definida por coordenadas polares donde la coordenadas radial y el ángulo polar están relacionados mediante  r = f (\theta)\, , la longitud del arco comprendido en el intervalo [\alpha, \beta] \,, toma la forma:
(3)s = \int_{\alpha}^{\beta} \sqrt{[ f (\theta)]^2 + \left [ f' (\theta) \right ] ^2} \, d \theta\

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