Booglengte bepalen in poolcoordinaten
Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
-
- Berichten: 2.589
Booglengte bepalen in poolcoordinaten
Hier nog zo een waar mij gevraagd wordt de booglengte te bepalen.
Ze zeggen ook de het een gesloten kromme is dus dacht ik ik integreer van 0 tot pi en vermenigvuldig maal twee. klopt mijn integraal?
Iemand een idee welk programma mij die integralen zou kunnen genereeren zodat ik mijzelf kan testen?
Groeten dank bij voorbaat.
Ze zeggen ook de het een gesloten kromme is dus dacht ik ik integreer van 0 tot pi en vermenigvuldig maal twee. klopt mijn integraal?
Iemand een idee welk programma mij die integralen zou kunnen genereeren zodat ik mijzelf kan testen?
Groeten dank bij voorbaat.
- Berichten: 24.578
Re: Booglengte bepalen in poolcoordinaten
Ik weet niet hoe je aan die integraal komt, maar als de poolkromme gegeven is onder de vorm \(\rho = \rho \left( \theta \right)\) dan wordt de booglengte gegeven door:
We bepalen de afgeleide:
\(\int\limits_a^b {\sqrt {\left( {\frac{{d\rho }}{{d\theta }}} \right)^2 + \rho ^2 } d\theta } \)
Om de kromme volledig te doorlopen bepaal je de grenzen a en b, hier hebben we dat \(\theta :0 \to 4\pi \)We bepalen de afgeleide:
\(\rho = a\cos ^4 \left( {\frac{\theta }{4}} \right) \Rightarrow \frac{{d\rho }}{{d\theta }} = - a\cos ^3 \left( {\frac{\theta }{4}} \right)\sin \left( {\frac{\theta }{4}} \right)\)
Vereenvoudigen van die twee kwadraten:\(\left( {\frac{{d\rho }}{{d\theta }}} \right)^2 + \rho ^2 = a^2 \cos ^6 \left( {\frac{\theta }{4}} \right)\sin ^2 \left( {\frac{\theta }{4}} \right) + a^2 \cos ^8 \left( {\frac{\theta }{4}} \right) = a^2 \cos ^6 \left( {\frac{\theta }{4}} \right)\)
Integreren voor de booglengte:\(\int\limits_a^b {\sqrt {\left( {\frac{{d\rho }}{{d\theta }}} \right)^2 + \rho ^2 } d\theta } = \int\limits_0^{4\pi } {\sqrt {a^2 \cos ^6 \left( {\frac{\theta }{4}} \right)} d\theta } = \int\limits_0^{4\pi } {\left| {a\cos ^3 \left( {\frac{\theta }{4}} \right)} \right|d\theta } = \frac{{16}}{3}\left| a \right|\)
-
- Berichten: 2.589
Re: Booglengte bepalen in poolcoordinaten
maar je moet toch vermenigvuldigen met d theta.gif je kan aldus toch nooit in je uitkomst a krijgen toch a^2 ?
hoe bepaal je die grenzen?
Groeten.
hoe bepaal je die grenzen?
Groeten.
-
- Berichten: 2.589
Re: Booglengte bepalen in poolcoordinaten
nee want het is niet in functie van iets daardoor bekom ik mijn verkeerde integraal.maar je moet toch vermenigvuldigen met d je kan aldus toch nooit in je uitkomst a krijgen toch a^2 ?
Maar hoe bepaalt men de grenzen?
- Berichten: 24.578
Re: Booglengte bepalen in poolcoordinaten
Je moet de grenzen zodanig bepalen dat er precies één periode wordt doorlopen. Je weet dat de cosinus een periode van \(2 \pi\) heeft en voor een cosinus van de vorm cos(ax) is die periode \(2 \pi / a\). Met a = 4 hier krijg je dan een periode \(8 \pi\) maar de cosinus wordt tot de 4e macht genomen. Dit zorgt er, net zoals een kwadraat, voor dat alle negatieve halve periodes ook positief worden en identiek aan de halve positieve periodes waardoor de periode halveert. We hebben dus een periode van \(4 \pi\).