UTILS.
ทำงานในเบราว์เซอร์ 100%
〰️

เครื่องคำนวณความยาวส่วนโค้ง

คำนวณความยาวส่วนโค้งของเส้นโค้ง y=f(x) จาก x=a ถึง x=b โดยใช้ L=∫√(1+f′(x)²) dx ประเมินเชิงตัวเลขด้วยกฎซิมป์สันแบบปรับตัว

กรอก f(x) โดยใช้ x เป็นตัวแปร และจุดปลายของช่วง a และ b

เกี่ยวกับเครื่องมือนี้

เครื่องคำนวณความยาวส่วนโค้ง (Arc Length Calculator) เป็นเครื่องมือฟรีที่ทำงานในเบราว์เซอร์ ซึ่งวัดความยาวจริงของเส้นโค้ง y = f(x) ระหว่างค่า x สองค่า โดยตามเส้นทางที่คดเคี้ยวแทนที่จะเป็นระยะทางแบบเส้นตรง มันใช้สูตรมาตรฐาน L = ∫ จาก a ถึง b ของ √(1 + [f′(x)]²) dx ซึ่งรวมส่วนย่อยเล็กจิ๋ว √(dx² + dy²) ตามเส้นโค้ง อนุพันธ์ f′(x) คำนวณเชิงตัวเลข ดังนั้นฟังก์ชันใด ๆ ของ x ที่คุณพิมพ์ใช้ได้โดยไม่ต้องหาอนุพันธ์

ทุกอย่างคำนวณภายในเบราว์เซอร์ของคุณด้วยตัวแยกวิเคราะห์นิพจน์ขนาดเล็ก ดังนั้นสิ่งที่คุณกรอกจะไม่ถูกอัปโหลด กรอกฟังก์ชันด้วย x เป็นตัวแปร (เช่น x^2, sin(x) หรือ x^(3/2)) และจุดปลายของช่วง a และ b แล้วเครื่องมือจะหาปริพันธ์ของอินทิแกรนด์ความยาวส่วนโค้งด้วยกฎซิมป์สันแบบประกอบ โดยเพิ่มจำนวนช่วงย่อยเป็นสองเท่าจนกว่าค่าประมาณต่อเนื่องจะตรงกันภายในความคลาดเคลื่อนที่แคบเพื่อผลลัพธ์ที่แม่นยำ หากคุณกรอกจุดปลายในลำดับใดก็ตาม มันจะใช้ช่วงระหว่างจุดเหล่านั้น

ความยาวส่วนโค้งคือการประยุกต์แคลคูลัส 2 คลาสสิกสำหรับระยะทางที่เดินทางตามเส้นโค้ง — ความยาวของถนน สายไฟ หรือกราฟ แผงผลลัพธ์ยังแสดงระยะทางคอร์ดแบบเส้นตรงระหว่างจุดปลายเพื่อเปรียบเทียบ ซึ่งสั้นกว่าความยาวส่วนโค้งจริงเสมอเล็กน้อย สำหรับ y = x² จาก x = 0 ถึง x = 1 ความยาวส่วนโค้งอยู่ที่ประมาณ 1.478943 ซึ่งยาวกว่าคอร์ด √2 ≈ 1.414214 อย่างเห็นได้ชัด

คำถามที่พบบ่อย

สูตรความยาวส่วนโค้งคืออะไร?
สำหรับเส้นโค้ง y = f(x) ความยาวส่วนโค้งจาก a ถึง b คือ L = ∫ จาก a ถึง b ของ √(1 + [f′(x)]²) dx มันมาจากการรวมส่วนย่อยเล็ก ๆ √(dx² + dy²) = √(1 + (dy/dx)²) dx ตามเส้นโค้ง
ประเมินปริพันธ์อย่างไร?
เชิงตัวเลข ด้วยกฎซิมป์สันแบบประกอบ เครื่องมือเริ่มที่ 1000 ช่วงย่อยและเพิ่มเป็นสองเท่าซ้ำ ๆ จนกว่าค่าประมาณสองค่าต่อเนื่องจะตรงกันภายในความคลาดเคลื่อนที่แคบ ดังนั้นผลลัพธ์จึงแม่นยำสำหรับฟังก์ชันเรียบโดยไม่ต้องหาปริพันธ์เชิงสัญลักษณ์
ทำไมความยาวส่วนโค้งจึงยาวกว่าคอร์ด?
คอร์ดคือระยะทางแบบเส้นตรงระหว่างจุดปลาย ขณะที่ความยาวส่วนโค้งตามทุกส่วนโค้งของเส้นโค้ง เว้นแต่เส้นโค้งจะเป็นเส้นตรงระหว่างจุด เส้นทางที่คดเคี้ยวจะยาวกว่าเสมอ ดังนั้นความยาวส่วนโค้ง ≥ ระยะทางคอร์ด
ความยาวส่วนโค้งของ y = x² จาก 0 ถึง 1 คือเท่าใด?
มันประเมินได้ประมาณ 1.478943 ซึ่งยาวกว่าระยะทางคอร์ดแบบเส้นตรงจาก (0, 0) ถึง (1, 1) ซึ่งเป็น √2 ≈ 1.414214 เพราะพาราโบลาโค้งอยู่ระหว่างจุดปลายทั้งสอง

เครื่องมือเพิ่มเติม