微积分求弧长

求y=x^2在【0,1】间的弧长,哪位好心人给个详解过程,谢了!
1楼的谢谢了!但是我正好做到你说的最后一步卡住了,关键是根号下(1+4x^2)dx如何积出来?换元积还是如何?望给个详细解答,谢谢!

解:∵y=x^2,则y'=2x,√(1+y'²)=√(1+4x²)
∴根据弧长公式,得
所求弧长s=∫(0,1)√(1+y'²)dx
=∫(0,1)√(1+4x²)dx
∵设x=1/2tanθ,则dx=1/2sec²θdθ
当x=1时,θ=arctan2 ==>sinθ=2/√5
当x=0时,θ=0
∴所求弧长s=∫(0,arctan2)secθ*1/2sec²θdθ
=1/2∫(0,arctan2)sec³θdθ
=1/2∫(0,arctan2)cosθ/[(cosθ)^4]dθ
=1/2∫(0,arctan2)d(sinθ)/(1-sin²θ)²
=1/8∫(0,arctan2)[1/(1+sinθ)+1/(1-sinθ)+1/(1+sinθ)²+1/(1-sinθ)²]d(sinθ)
=1/8[ln(1+sinθ)-ln(1-sinθ)-1/(1+sinθ)+1/(1-sinθ)]|(0,arctan2)
=1/8{ln[(1+sinθ)/(1-sinθ)]+2sinθ/(1-sin²θ)}|(0,arctan2)
=1/8{ln[(√5+2)/(√5-2)]+(4/√5)/(1-4/5)}
=1/8[ln(9+4√5)+4√5].
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第1个回答  2010-01-15
弧长微分ds=开方(dx^2+dy^2),而dy=2xdx
ds=开方(1+4x^2)*dx
s=积分(上限1下限0)开方(1+4x^2)*dx
这个积分计算要运用三角代换法,令:
2x=tant,
然后换元换限:对应的新的积分上下限分别为0,arctan2
开方(1+4x^2)=sect,
dx=0.5sec^2t*dt.
s=0.5积分(上限arctan2,下限0)sec^3t*dt就可以求出结果了.
第2个回答  2010-01-15
设此弧长为s,
ds=根号(1+4x^2)dx
s=积[开方(1+4x^2)]dx
可设2x=sina,2dx=cosada
s=积[开方(1+4x^2)]dx
=(1/2)积[cos^2ada]
=a/4+(sin2a)/8
=x/2+(sin4x)/8
==1/2+(sin4)/8
第3个回答  2010-01-14
弧长微分ds=开方(dx^2+dy^2),而dy=2xdx
ds=开方(1+4x^2)*dx
s=积分(上限1下限0)开方(1+4x^2)*dx

然后求这个积分就可以了

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