Długość łuku - całka niewłaściwa

Całkowalność. Metody i obliczanie całek oznaczonych i nieoznaczonych. Pole pod wykresem. Równania i nierówności z wykorzystaniem rachunku całkowego. Wielowymiarowa całka Riemanna - w tym pola i objętości figur przestrzennych.
andrzej_kk
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 70
Rejestracja: 13 gru 2008, o 16:46
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: PolŚl
Podziękował: 2 razy
Pomógł: 6 razy

Długość łuku - całka niewłaściwa

Post autor: andrzej_kk »

Cześć, wydaje mi się, że licze dobrą metodą, ale nie chce wychodzić:

Obliczyć długość łuku:
\(\displaystyle{ y=ln(1-x^2)}\)

\(\displaystyle{ 1-x^2 > 0}\)

stąd:
\(\displaystyle{ x \in (-1;1)}\)

\(\displaystyle{ y'= \frac{-2x}{1-x^2}}\)

\(\displaystyle{ L= \lim_{a \to 0} \int_{-1+a}^{b} \sqrt{ \frac{4x^2}{(1-x^2)^2 }+1}dx+ \lim_{a\to 0} \int_{b}^{1-a} \sqrt{ \frac{4x^2}{(1-x^2)^2 }+1}dx=...}\)

\(\displaystyle{ \int_{}^{} \sqrt{ \frac{4x^2}{(1-x^2)^2 }+1}dx= \int_{}^{} \sqrt{ \frac{4x^2+1-2x^2+x^4}{(1-x^2)^2}}dx= \int_{}^{} \sqrt{ \frac{(x^2+1)^2}{(1-x^2)^2}dx }= \int_{}^{} \frac{x^2+1}{1-x^2}dx= \int_{}^{} \frac{-(1-x^2)+2}{1-x^2}= -x-2 \int_{}^{} \frac{1}{x^2-1} =...}\)

i z rozkładu na ułamki"

\(\displaystyle{ ...=ln( \frac{x+1}{x-1} )-x}\)

W granicy oba składniki wychodzą nieskończone, ale funkcja jest ciągła na przedziale, więc łuk musi mieć skończoną długość. Co robię źle?

Z góry dzięki, pozdrawiam
Jaworekk
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 110
Rejestracja: 13 wrz 2009, o 00:24
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Krakow
Pomógł: 26 razy

Długość łuku - całka niewłaściwa

Post autor: Jaworekk »

Narysuj sobie funkcje:

\(\displaystyle{ y = ln(1 - x^{2})}\)

Przeciez w punktach x = -1 i x=1 wartosc y ucieka do \(\displaystyle{ -\infty}\) Na przedziale (-1 , 1) ma wiec dlugosc nieskonczona jak na moje oko
fizmo
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 92
Rejestracja: 14 maja 2008, o 20:41
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Warszawa
Pomógł: 26 razy

Długość łuku - całka niewłaściwa

Post autor: fizmo »

1) \(\displaystyle{ a \rightarrow 0^+}\) bo musisz całkować w ramach dziedziny
2) To że funkcja ciągła na przedziale wcale nie znaczy ze bedzie miała zbieżną całkę, poniewaz jest nieograniczona może być albo że całka zbiega albo że nie
3) Zapomniałeś o module pod znakiem logarytmu
4) Nie chodzi przypadkiem o policzenie wartosci glownej tej calki? Wtedy calkujesz: \(\displaystyle{ \int_{a-1}^{1-a}}\)
andrzej_kk
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 70
Rejestracja: 13 gru 2008, o 16:46
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: PolŚl
Podziękował: 2 razy
Pomógł: 6 razy

Długość łuku - całka niewłaściwa

Post autor: andrzej_kk »

Nie, chodzi o długość łuku, ale dzięki, wygląga że rzeczywiście jest nieskończona
fizmo
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 92
Rejestracja: 14 maja 2008, o 20:41
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Warszawa
Pomógł: 26 razy

Długość łuku - całka niewłaściwa

Post autor: fizmo »

To ze chodzi o dlugosc luku wcale nie wyklucza ze trzeba policzyc wartosc glowna (dlugosci luku) - ta bowiem w glowie wychodzi mi skonczona.
Pozdro
ODPOWIEDZ