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AI Assistant

弧长计算器

精确测量两点之间任意曲线的长度

曲线 y = f(x) 从 x = a 到 x = b 的弧长为:

L = \int_a^b \sqrt{1 + [f'(x)]^2}\, dx

对于参数曲线 (x(t), y(t)):

L = \int_{t_1}^{t_2} \sqrt{[x'(t)]^2 + [y'(t)]^2}\, dt

这个带图形的弧长计算器在交互图形上高亮显示曲线段——精确看到正在测量的部分。输入任意函数和范围,AI使用数值积分计算精确弧长。支持多项式、三角函数、指数函数和参数曲线。

Graph

FAQ

什么是弧长?
弧长是曲线上两点之间沿曲线的距离——如果把曲线"拉直",那就是它的弧长。弧长总是大于或等于两端点之间的直线距离。
弧长是如何计算的?
弧长公式对 \sqrt{1 + [f'(x)]^2} 从 a 到 b 积分。直觉上,在每个微小段 dx 处,曲线上升 f'(x)·dx,所以段长为 \sqrt{dx^2 + dy^2}。对这些求和就得到总弧长。
可以计算参数曲线的弧长吗?
可以。输入参数曲线如"(cos(t), sin(t))"和范围如"t 从 0 到 2pi"。公式改用 \sqrt{(dx/dt)^2 + (dy/dt)^2}
不给定范围会怎样?
弧长需要范围——没有范围,任何非常数函数的长度都是无限的。请指定"从 a 到 b",或者计算器使用当前视窗范围。
计算精度如何?
计算器使用500个子区间的辛普森法则,对于光滑函数精度约达6位小数。对所有实际和教育目的已绰绰有余。
为什么要使用带图形的弧长计算器?
图形精确显示正在测量的曲线部分。你可以看到曲线、端点,并直观理解为什么曲线比两端点之间的直线更长。交互式缩放和平移让你详细探索曲线的形状。