曲线在某点的曲率怎么求,曲率圆的曲率怎么求是求曲率公式:k=y/(1+(y')^2)^(3/2)的。
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曲线在某点的曲率怎么求,曲率圆的曲率怎么求
求曲率公式:k=y/(1+(y')^2)^(3/2)。
曲线的曲率(curvature)就是针对曲线上某个点的切线方向角对弧长的转动率,通过微分来定义,表明曲线偏离直线的程度。
数学上表明曲线在某一点的弯曲程度的数值。
微分在数学中的定义:由函数B=f(A),得到A、B两个数集,在A中当dx靠近自己时,函数在dx处的极限叫作函数在dx处的微分,微分的中心思想是无穷分割。
微分是函数改变量的线性主要部分。
微积分的基本概念之一。
怎么求曲线在某点处的曲率?
假设曲线为 y=f(x),曲率圆圆心(a, b),半径为r;
曲率圆的本质就是要求曲线与圆在这点的切线与凹陷度一样。
首先得出曲率圆方程为:(x-a)^2 + (y-b)^2 = r^2;
假设曲线在该点处凹,则b > y,得出 y = b - (r^2 - (x-a)^2)^(1/2) ;
y = (-1/2)[(r^2 - (x-a)^2)^(-1/2) ] * (-2)(x-a) = (x-a) (r^2 - (x-a)^2)^(-1/2) ;——A式
y = (r^2 - (x-a)^2)^(-1/2) + (x-a)*(-1/2)(r^2 - (x-a)^2)^(-3/2)*(-2)(x-a)
= (r^2 - (x-a)^2)^(-1/2) + (x-a)^2(r^2 - (x-a)^2)^(-3/2)
——B式
按理由A、B两式就可以消掉(x-a),得出一个半径r 的表达式由 y与y表示;
但是直接代羡行入消元比较麻烦,可以如下这般代换:
由A知道(r^2 - (x-a)^2)^(-1/2) = y/(x-a) 代入 B式有:
y = y’/(x-a) + (x-a)^2 (y/(x-a))^3 = y/(x-a) + y^3 / (x-a) = (y + y^3) / (x-a)
=> (x-a) = (y + y^3) / y 此式再回过头代入A式中有:
y = ((y + y^3) / y)(r^2 - ((y + y^3) / y)^2)^(-1/2)
=> r^2 = ((1 + y^2) / y)^2 + ((y + y^3)
/ y)^2
= ((1 + y^2)^3) / (y^2)
=> r = (1 + y^2)^(3/2)
/ y
曲率就是1/r;
有了半径r、法线斜率(-1/y),弯仔就很容易的求出曲率圆的圆心了,继而求出曲率圆的方兄闹哗程。
不知道对你有帮助没有。
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