UTILS.
100% trong trình duyệt
〰️

Máy Tính Độ Dài Cung

Tính độ dài cung của đường cong y=f(x) từ x=a đến x=b bằng L=∫√(1+f′(x)²) dx, đánh giá theo số trị với quy tắc Simpson thích ứng.

Nhập f(x) dùng x làm biến và các đầu mút khoảng a và b.

Về công cụ này

Máy Tính Độ Dài Cung là một công cụ miễn phí, chạy hoàn toàn trên trình duyệt, đo độ dài thực của một đường cong y = f(x) giữa hai giá trị x, đi theo đường quanh co chứ không phải khoảng cách đường thẳng. Nó áp dụng công thức chuẩn L = ∫ từ a đến b của √(1 + [f′(x)]²) dx, cộng lại các đoạn vô cùng nhỏ √(dx² + dy²) dọc đường cong. Đạo hàm f′(x) được tính theo số trị, nên bất kỳ hàm nào của x bạn nhập đều hoạt động mà không cần bạn lấy đạo hàm.

Mọi thứ được tính cục bộ trong trình duyệt của bạn dùng một bộ phân tích biểu thức nhỏ, nên không có gì bạn nhập bị tải lên. Nhập hàm số với x làm biến (ví dụ x^2, sin(x), hay x^(3/2)) và các đầu mút khoảng a và b, và công cụ lấy tích phân hàm dưới dấu tích phân độ dài cung bằng quy tắc Simpson tổng hợp, tăng gấp đôi số khoảng con cho đến khi các ước lượng liên tiếp khớp nhau đến một dung sai chặt để có kết quả chính xác. Nếu bạn nhập các đầu mút theo thứ tự nào cũng được thì nó dùng khoảng giữa chúng.

Độ dài cung là một ứng dụng kinh điển của giải tích II cho khoảng cách đi được dọc một đường cong — độ dài của một con đường, dây, hay đồ thị. Bảng kết quả cũng hiển thị khoảng cách dây cung thẳng giữa các đầu mút để so sánh, luôn ngắn hơn một chút so với độ dài cung thực. Với y = x² từ x = 0 đến x = 1 độ dài cung khoảng 1.478943, dài hơn đáng kể so với dây cung √2 ≈ 1.414214.

Câu hỏi thường gặp

Công thức độ dài cung là gì?
Với một đường cong y = f(x), độ dài cung từ a đến b là L = ∫ từ a đến b của √(1 + [f′(x)]²) dx. Nó xuất phát từ việc cộng các đoạn nhỏ √(dx² + dy²) = √(1 + (dy/dx)²) dx dọc đường cong.
Tích phân được đánh giá như thế nào?
Theo số trị, với quy tắc Simpson tổng hợp. Công cụ bắt đầu ở 1000 khoảng con và lặp đi lặp lại tăng gấp đôi cho đến khi hai ước lượng liên tiếp khớp đến một dung sai chặt, nên kết quả chính xác với các hàm trơn mà không cần tích phân ký hiệu nào.
Tại sao độ dài cung dài hơn dây cung?
Dây cung là khoảng cách đường thẳng giữa các đầu mút, còn độ dài cung đi theo mọi khúc uốn của đường cong. Trừ khi đường cong là một đường thẳng giữa các điểm, đường quanh co luôn dài hơn, nên độ dài cung ≥ khoảng cách dây cung.
Độ dài cung của y = x² từ 0 đến 1 là gì?
Nó tính ra khoảng 1.478943. Đó dài hơn khoảng cách dây cung thẳng từ (0, 0) đến (1, 1), tức √2 ≈ 1.414214, vì parabol cong giữa hai đầu mút.

Công cụ khác