初學曲率圓,請問這一部分是怎麼得來的

2021-08-11 05:56:25 字數 1276 閱讀 9705

1樓:省內流量沒用

假設曲線為 y=f(x),曲率圓圓心(a, b),半徑為r;曲率圓的本質就是要求曲線與圓在這點的切線與凹陷度一樣。首先得出曲率圓方程為:(x-a)^2 + (y-b)^2 = r^2;假設曲線在該點處凹,則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兩式就可以消掉(x-a),得出一個半徑r 的表示式由 y'與y''表示;但是直接代入消元比較麻煩,可以如下這般代換:

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'' 此式再回過頭代入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;有了半徑r、法線斜率(-1/y'),就很容易的求出曲率圓的圓心了,繼而求出曲率圓的方程。

2樓:博_博呢

該點的切線與點到圓心的連線垂直

曲率圓問題,這兩個波浪線處是怎麼來的?是我沒看懂是什麼公式定理

3樓:水文水資源

你好,因為曲率k=|y''|/(1+y'²)^(3/2),即“1加一階導平方”的3/2次方 分之“二階導數的絕對值”。所以得計算一階導數和二階導數。

兩曲線在一點相切,並在該點有相同的曲率圓,他們的二階導數同號嗎?這是怎麼推出來的?

4樓:匿名使用者

不只是同號,而且相等。

同一個曲率圓,表明兩曲線在切點處凹向相同(曲率圓就是那麼定義的)。又因為一階導相同,所以二階導不只是同號,而且相等。

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