第七节 曲线的弯 曲程度 与切线的转角有关 与曲线的弧长有关 机动 目录 上页 下页 返回 结束 主要内容 : 一、 弧微分 二、 曲率及其计算公式 三、 曲率圆与曲率半径 平面曲线的曲率 第三章 第三章.

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第五节 函数的微分 一、微分的定义 二、微分的几何意义 三、基本初等函数的微分公式与微分运算 法则 四、微分形式不变性 五、微分在近似计算中的应用 六、小结.
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第四节 复合函数求导 法则及其应用 一、复合函数求导法则 二、初等函数的求导问题 三、一阶微分的形式不变性 四、隐函数的导数 五、对数求导法 六、参数形式的函数的求导公式.
2.8 函数的微分 1 微分的定义 2 微分的几何意义 3 微分公式与微分运算法则 4 微分在近似计算中的应用.
第八章 第四节 机动 目录 上页 下页 返回 结束 一个方程所确定的隐函数 及其导数 隐函数的微分法.
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2.5 函数的微分 一、问题的提出 二、微分的定义 三、可微的条件 四、微分的几何意义 五、微分的求法 六、小结.
第二章 导数与微分 一. 内 容 要 点 二. 重 点 难 点 三. 主 要 内 容 四. 例 题与习题.
第二章 导数与微分. 二、 微分的几何意义 三、微分在近似计算中的应用 一、 微分的定义 2.3 微 分.
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2.3 函数的微分. 四川财经职业学院 课前复习 高阶导数的定义和计算方法。 作业解析:
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§5.3 定积分的换元法 和分部积分法 一、 定积分的换元法 二、 定积分的分部积分法 三、 小结、作业.
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第四章 一元函数的积分 §4.1 不定积分的概念与性质 §4.2 换元积分法 §4.3 分部积分法 §4.4 有理函数的积分
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高等数学 第三十四讲 函数的微分 主讲教师:陈殿友 总课时: 128.
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全 微 分 欧阳顺湘 北京师范大学珠海分校
2-7、函数的微分 教学要求 教学要点.
高等数学 高等数学精品课程小组 成都理工大学工程技术学院.
§3 微分及其运算 一、微分的定义 二、基本初等函数的微分公式与 微分运算法则.
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双曲线的简单几何性质 杏坛中学 高二数学备课组.
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复习: 若A(x1,y1,z1) , B(x2,y2,z2), 则 AB = OB - OA=(x2-x1 , y2-y1 , z2-z1)
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3.1.3 导数的几何意义.
3.1.3 导数的几何意义.
第一节 不定积分的概念与性质 一、原函数与不定积分的概念 二、不定积分的几何意义 三、基本积分表 四、不定积分的性质 五、小结 思考题.
第三章 函数的微分学 第二节 导数的四则运算法则 一、导数的四则运算 二、偏导数的求法.
直线和圆的位置关系 ·.
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第三节 函数的微分 3.1 微分的概念 3.2 微分的计算 3.3 微分的应用.
选修1—1 导数的运算与几何意义 高碑店三中 张志华.
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24.4弧长和扇形面积 圆锥的侧面积和全面积.
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第四章 函数的 积分学 第七节 定积分的换元积分法     与分部积分法 一、定积分的换元积分法 二、定积分的分部积分法.
第三节 数量积 向量积 混合积 一、向量的数量积 二、向量的向量积 三、向量的混合积 四、小结 思考题.
第一节 不定积分的概念与性质 原函数与不定积分的概念 基本积分表 不定积分的性质 小结、作业 1/22.
第一模块 向量代数与空间解析几何 第六节 二次曲面与空间曲线 一、曲面方程的概念 二、常见的二次曲面及其方程 三、空间曲线的方程
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第七节 曲线的弯 曲程度 与切线的转角有关 与曲线的弧长有关 机动 目录 上页 下页 返回 结束 主要内容 : 一、 弧微分 二、 曲率及其计算公式 三、 曲率圆与曲率半径 平面曲线的曲率 第三章 第三章

一、 弧微分 设 在 (a, b) 内有连续导数, 其图形为 AB, 弧长 机动 目录 上页 下页 返回 结束

则弧长微分公式为 或 几何意义 : 若曲线由参数方程表示 : 机动 目录 上页 下页 返回 结束

二、曲率及其计算公式 在光滑弧上自点 M 开始取弧段, 其长为 对应切线 定义 弧段 上的平均曲率 点 M 处的曲率 注意 : 直线上任意点处的曲率为 0 ! 机动 目录 上页 下页 返回 结束 转角为

例 1. 求半径为 R 的圆上任意点处的曲率. 解 : 如图所示, 可见 : R 愈小, 则 K 愈大, 圆弧弯曲得愈厉害 ; R 愈大, 则 K 愈小, 圆弧弯曲得愈小. 机动 目录 上页 下页 返回 结束

有曲率近似计算公式 故曲率计算公式为 又 曲率 K 的计算公式 二阶可导, 设曲线弧 则由 机动 目录 上页 下页 返回 结束

说明 : (1) 若曲线由参数方程 给出, 则 (2) 若曲线方程为 则 机动 目录 上页 下页 返回 结束

例 2. 我国铁路常用立方抛物线 作缓和曲线, 处的曲率. 点击图片任意处播放 \ 暂停 说明 : 铁路转弯时为保证行车 平稳安全, 求此缓和曲线在其两个端点 机动 目录 上页 下页 返回 结束 且 l << R. 其中 R 是圆弧弯道的半径, l 是缓和曲线的长度, 离心力必须 连续变化, 因此铁道的 曲率应连续变化.

例 2. 我国铁路常用立方抛物线 作缓和曲线, 且 l << R. 处的曲率. 其中 R 是圆弧弯道的半径, l 是缓和曲线的长度, 求此缓和曲线在其两个端点 机动 目录 上页 下页 返回 结束 解:解: 显然

例 3. 求椭圆 在何处曲率最大 ? 解:解: 故曲率为 K 最大 最小 机动 目录 上页 下页 返回 结束 求驻点 :

设 从而 K 取最大值. 这说明椭圆在点 处曲率 机动 目录 上页 下页 返回 结束 计算驻点处的函数值 : 最大.

三、 曲率圆与曲率半径 设 M 为曲线 C 上任一点, 在点 在曲线 把以 D 为中心, R 为半径的圆叫做曲线在点 M 处的 曲率圆 ( 密切圆 ), R 叫做曲率半径, D 叫做 曲率中心. 在点 M 处曲率圆与曲线有下列密切关系 : (1) 有公切线 ;(2) 凹向一致 ;(3) 曲率相同. M 处作曲线的切线和法线, 的凹向一侧法线上取点 D 使 机动 目录 上页 下页 返回 结束

设曲线方程为 且 求曲线上点 M 处的 曲率半径及曲率中心 设点 M 处的曲率圆方程为 故曲率半径公式为 满足方程组 的坐标公式. 机动 目录 上页 下页 返回 结束

由此可得曲率中心公式 ( 注意 与 异号 ) 当点 M (x, y) 沿曲线 移动时, 的轨迹 G 称为曲线 C 的渐屈线, 相应的曲率中心 曲率中心公式可看成渐 曲线 C 称为曲线 G 的渐伸线. 机动 目录 上页 下页 返回 结束 屈线的参数方程 ( 参数为 x). 点击图中任意点动画开始或暂停

例 4. 设一工件内表面的截痕为一椭圆, 现要用砂轮磨 削其内表面, 问选择多大的砂轮比较合适 ? 解 : 设椭圆方程为 由例 3 可知, 椭圆在 处曲率最大, 即曲率半径最小, 且为 显然, 砂轮半径不超过时, 才不会产生过量磨损, 或有的地方磨不到的问题. 例 3 目录 上页 下页 返回 结束

( 仍为摆线 ) 例 5. 求摆线 的渐屈线方程. 解:解: 代入曲率中心公式, 得 摆线 目录 上页 下页 返回 结束

摆线 半径为 a 的圆周沿直线无滑动地滚动时, 点击图中任意点动画开始或暂停 其上定点 M 的轨迹即为摆线. 参数的几何意义 摆线的渐屈线 点击图中任意点动画开始或暂停 机动 目录 上页 下页 返回 结束

内容小结 1. 弧长微分 或 2. 曲率公式 3. 曲率圆 曲率半径 曲率中心 机动 目录 上页 下页 返回 结束

思考与练习 1. 曲线在一点处的曲率圆与曲线有何密切关系 ? 答 : 有公切线 ; 凹向一致 ; 曲率相同. 2. 求双曲线的曲率半径 R, 并分析何处 R 最小 ? 解:解: 则 利用 机动 目录 上页 下页 返回 结束