UTILS.
%100 tarayıcıda
〰️

Yay Uzunluğu Hesaplayıcı

Bir y=f(x) eğrisinin yay uzunluğunu x=a'dan x=b'ye L=∫√(1+f′(x)²) dx kullanarak, uyarlanabilir Simpson kuralıyla sayısal olarak değerlendirerek hesaplayın.

f(x)'i x değişkeni cinsinden ve aralık uç noktaları a ve b'yi girin.

Bu araç hakkında

Yay Uzunluğu Hesaplayıcı, bir y = f(x) eğrisinin iki x-değeri arasındaki gerçek uzunluğunu, düz doğru mesafesi yerine kıvrılan yolu takip ederek ölçen, tarayıcıda çalışan ücretsiz bir araçtır. Standart formül L = a'dan b'ye ∫ √(1 + [f′(x)]²) dx'i uygular; bu, eğri boyunca sonsuz küçük parçaları √(dx² + dy²) toplar. Türev f′(x) sayısal olarak hesaplanır, böylece yazdığınız herhangi bir x fonksiyonu siz türevini almadan çalışır.

Her şey tarayıcınızda küçük bir ifade ayrıştırıcısı kullanılarak yerel olarak hesaplanır, dolayısıyla girdiğiniz hiçbir şey karşıya yüklenmez. Fonksiyonu x değişkeni cinsinden (örneğin x^2, sin(x) veya x^(3/2)) ve aralık uç noktaları a ve b'yi girin; araç yay-uzunluğu integrandını bileşik Simpson kuralıyla integralleyerek, ardışık tahminler sıkı bir toleransa kadar uyuşana dek alt aralık sayısını ikiye katlayarak doğru bir sonuç elde eder. Uç noktaları herhangi bir sırayla girerseniz aralarındaki aralığı kullanır.

Yay uzunluğu, bir eğri boyunca kat edilen mesafe için klasik bir kalkülüs II uygulamasıdır — bir yolun, telin veya grafiğin uzunluğu. Sonuç paneli ayrıca karşılaştırma için uç noktalar arasındaki düz kiriş mesafesini gösterir, ki bu her zaman gerçek yay uzunluğundan biraz daha kısadır. y = x² için x = 0'dan x = 1'e yay uzunluğu yaklaşık 1.478943'tür, √2 ≈ 1.414214 olan kirişten belirgin şekilde daha uzundur.

Sık sorulan sorular

Yay uzunluğu formülü nedir?
Bir y = f(x) eğrisi için a'dan b'ye yay uzunluğu L = a'dan b'ye ∫ √(1 + [f′(x)]²) dx'tir. Eğri boyunca minik parçaların √(dx² + dy²) = √(1 + (dy/dx)²) dx toplanmasından gelir.
İntegral nasıl değerlendirilir?
Sayısal olarak, bileşik Simpson kuralıyla. Araç 1000 alt aralıkta başlar ve iki ardışık tahmin sıkı bir toleransa kadar uyuşana dek bunları tekrar tekrar ikiye katlar, böylece sonuç herhangi bir sembolik integral olmadan düzgün fonksiyonlar için doğrudur.
Yay uzunluğu neden kirişten daha uzundur?
Kiriş uç noktalar arasındaki düz doğru mesafesidir, oysa yay uzunluğu eğrinin her kıvrımını takip eder. Eğri noktalar arasında düz bir doğru olmadıkça, kıvrılan yol her zaman daha uzundur, dolayısıyla yay uzunluğu ≥ kiriş mesafesi.
0'dan 1'e y = x²'nin yay uzunluğu nedir?
Yaklaşık 1.478943 olarak değerlendirilir. Bu, (0, 0)'dan (1, 1)'e düz kiriş mesafesi olan √2 ≈ 1.414214'ten daha uzundur, çünkü parabol iki uç nokta arasında kıvrılır.

Daha fazla araç