1.先來曲率的定義:
曲率的公式:
2.那么,既然知道曲率的計算公式了,那么單獨給你一個參數方程,你算得出它得曲率嗎?
同濟教材直接給出他的計算公式,但是我想應該有很多同學不知道怎么推導:
2.1首先得明白什么是參數方程:
百度百科定義如下:
筆者理解參數方程:有時候,我們不難直接研究兩個變量之間得關系,要借助第三個變量來研究問題,第三個變量搭建起了x和y聯系得橋梁,這種方程就叫做參數方程,比如上面的方程,x和y兩者關系不難直接表示,所以借助了第三個變量:t,使得x和y間接產生了聯系。
再說一下參數方程的求導:
比如參數方程
在參數方程中,顯然是做不到y對x的直接求導的(除非你把t消去,得到y關於x的表達式),因此只能得到y對t的直接求導。
所以y對x的求導必須要借助y對t的求導和x對t的求導,也就是我們熟知的公式 。
那么相應的求y對x的二階導數,也必須要借助對t的求導來得到。也就是
一言以蔽之,參數方程,我們最容易得出的是y和x對於t的直接求導,然后借此來得到y對於x的求導。切記,我們所求導時,必須是誰對於誰的求導,尤其是在多元函數中,把握准了這個,基本上就透徹了。
所以下面給出參數方程的曲率公式:
直接利用曲率公式和參數方程求導法則給出: