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弧長パラメータによる表示
何回でも微分可能な曲線 p= p(t) (a≦t≦b)が与えられており、 常に |p・(t)| > 0 と仮定します。
- 弧長パラメータ s を
s(t) = ∫at|p・(u)|du
で定義します。- この関数は単調増加なので、逆関数を持ちます。 それを t=t(s) と表します。
- t=t(s) を 代入することにより p を s の(ベクトル値)関数と思うことができます。 それを p(s) で表します。
- s による微分を ’(ダッシュ)で表します。p’(s), p”(s) などが計算できます。
以下の例で、弧長パラメータによる表示を実際に求めてみました。
- p(t)=(2t-1, 3t+5) (2≦t≦4)
- p(t)=(3 cos t, 3 sin t) (0≦t≦2π)
演習
上と同様のことを次の曲線で行いました(小テスト)。
p(t)=(et, 2et) (1≦t≦2)