UTILS.
100% in de browser
〰️

Booglengte-calculator

Bereken de booglengte van een curve y=f(x) van x=a tot x=b met L=∫√(1+f′(x)²) dx, numeriek geëvalueerd met de adaptieve regel van Simpson.

Voer f(x) in met x als variabele en de interval-eindpunten a en b.

Over deze tool

De Booglengte-calculator is een gratis tool in de browser die de werkelijke lengte van een curve y = f(x) tussen twee x-waarden meet, waarbij hij het kronkelende pad volgt in plaats van de rechte-lijnafstand. Hij past de standaardformule L = ∫ van a tot b van √(1 + [f′(x)]²) dx toe, die oneindig kleine segmenten √(dx² + dy²) langs de curve optelt. De afgeleide f′(x) wordt numeriek berekend, dus elke functie van x die je typt werkt zonder dat je hem hoeft te differentiëren.

Alles wordt lokaal in je browser berekend met een kleine expressieparser, dus niets wat je invoert wordt geüpload. Voer de functie in met x als variabele (bijvoorbeeld x^2, sin(x), of x^(3/2)) en de interval-eindpunten a en b, en de tool integreert de booglengte-integrand met de samengestelde regel van Simpson, waarbij hij het aantal deelintervallen verdubbelt tot opeenvolgende schattingen tot een strakke tolerantie overeenkomen voor een nauwkeurig resultaat. Als je de eindpunten in willekeurige volgorde invoert, gebruikt hij het interval ertussen.

Booglengte is een klassieke toepassing uit de analyse II voor de afgelegde afstand langs een curve — de lengte van een weg, draad of grafiek. Het resultaatpaneel toont ook de rechte koorde-afstand tussen de eindpunten ter vergelijking, die altijd iets korter is dan de werkelijke booglengte. Voor y = x² van x = 0 tot x = 1 is de booglengte ongeveer 1,478943, merkbaar langer dan de koorde van √2 ≈ 1,414214.

Veelgestelde vragen

Wat is de booglengteformule?
Voor een curve y = f(x) is de booglengte van a tot b L = ∫ van a tot b van √(1 + [f′(x)]²) dx. Hij komt voort uit het optellen van kleine segmenten √(dx² + dy²) = √(1 + (dy/dx)²) dx langs de curve.
Hoe wordt de integraal geëvalueerd?
Numeriek, met de samengestelde regel van Simpson. De tool begint bij 1000 deelintervallen en verdubbelt ze herhaaldelijk tot twee opeenvolgende schattingen tot een strakke tolerantie overeenkomen, zodat het resultaat nauwkeurig is voor gladde functies zonder enige symbolische integratie.
Waarom is de booglengte langer dan de koorde?
De koorde is de rechte-lijnafstand tussen de eindpunten, terwijl de booglengte elke bocht van de curve volgt. Tenzij de curve een rechte lijn tussen de punten is, is het kronkelende pad altijd langer, dus booglengte ≥ koorde-afstand.
Wat is de booglengte van y = x² van 0 tot 1?
Het komt uit op ongeveer 1,478943. Dat is langer dan de rechte koorde-afstand van (0, 0) tot (1, 1), die √2 ≈ 1,414214 is, omdat de parabool tussen de twee eindpunten kromt.

Meer tools