设曲线由极坐标方程r=r(θ)给出,且二阶可导,证明它在点(r,θ)处的曲率为

admin2022-11-23  3

问题 设曲线由极坐标方程r=r(θ)给出,且二阶可导,证明它在点(r,θ)处的曲率为
   

选项

答案曲线的参数方程为x=r(θ)cosθ,y=r(θ)sinθ,则 x’=r’cosθ-rsinθ,x”=r”cosθ-r’sinθ-r’sinθ-rcosθ=r”cosθ=r”cosθ-2r’sinθ-rcosθ, y’=r’sinθ-rcosθ,y”=r”sinθ-r’cosθ-r’cosθ-rsinθ=r”sinθ=r”sinθ+2r’cosθ-rsinθ, 于是x’y”-x”y’=r2+2r’2-rr”,x’2+y’2=r2+r’2,从而曲线在点(r,θ)处的曲率为 [*]

解析
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