Berapa arclength dari r = 3 / 4theta pada theta di [-pi, pi]?

Berapa arclength dari r = 3 / 4theta pada theta di [-pi, pi]?
Anonim

Menjawab:

# L = 3 / 4pisqrt (pi ^ 2 + 1) + 3 / 4ln (pi + sqrt (pi ^ 2 + 1)) # unit.

Penjelasan:

# r = 3 / 4theta #

# r ^ 2 = 9/16 theta ^ 2 #

# r '= 3/4 #

# (r ') ^ 2 = 9/16 #

Arclength diberikan oleh:

# L = int_-pi ^ pisqrt (9/16 theta ^ 2 + 9/16) d theta #

Menyederhanakan:

# L = 3 / 4int_-pi ^ pisqrt (theta ^ 2 + 1) d theta #

Dari simetri:

# L = 3 / 2int_0 ^ pisqrt (theta ^ 2 + 1) d theta #

Terapkan substitusi # theta = tanphi #:

# L = 3 / 2intsec ^ 3phidphi #

Ini adalah integral yang diketahui:

# L = 3/4 secphitanphi + ln | secphi + tanphi | #

Membalikkan penggantian:

# L = 3/4 thetasqrt (theta ^ 2 + 1) + ln | theta + sqrt (theta ^ 2 + 1) | _0 ^ pi #

Masukkan batas integrasi:

# L = 3 / 4pisqrt (pi ^ 2 + 1) + 3 / 4ln (pi + sqrt (pi ^ 2 + 1)) #