8 svar
43 visningar
naytte Online 5012 – Moderator
Postad: 11 nov 2023 18:23 Redigerad: 11 nov 2023 18:26

Betyder denna notation någonting?

Jag stötte på en uppgift här på Pluggakuten, där man skulle beräkna längden av kurvan y(x)=x232-4lnx\displaystyle y(x)=\frac{x^2}{32}-4\ln x i intervallet x44e\displaystyle x\in \mathbb{R}^{4e}_{4}.

Jag tänker att man då helt enkelt måste beräkna avståndet mellan en punkt där x=tx=t och en punkt där x=t+dxx=t+\mathrm{d}x, och summera dessa avstånd över hela intervallet. Då får man följande funktion för att beräkna avståndet mellan två punkter där den ena punkten ligger ett infinitesimalt avstånd bort:

d=(y(t+dx)-y(t))2+((t+dx)-t)2=(y(t+dx)-y(t))2+dx2\displaystyle d=\sqrt{(y(t+\mathrm{d}x)-y(t))^{2}+((t+\mathrm{d}x)-t)^{2}}=\sqrt{(y(t+\mathrm{d}x)-y(t))^{2}+\mathrm{d}x^{2}}

Min fråga är nu huruvida denna notation ens "mejkar sense". Jag tänker att om den gör det borde man kunna skriva om det till:

dx2+dy2\displaystyle \sqrt{\mathrm{d}x^{2}+\mathrm{d}y^{2}}.

Sedan skulle dessa avstånd summeras:

44edx2+dy2\displaystyle \int_{4}^{4e}\sqrt{\mathrm{d}x^{2}+\mathrm{d}y^{2}}

Men den här integralen har ju ingen operator i slutändan (oftast har man typ dx, du eller whatever). Betyder integralen någonting då? Eller behöver man något annat matematiskt verktyg för att summera icke-diskret?

Calle_K 2285
Postad: 11 nov 2023 18:27

Felet uppstår i att y(t+dx)-y(t)dy

Kurvan y(t) är godtycklig.

naytte Online 5012 – Moderator
Postad: 11 nov 2023 18:28 Redigerad: 11 nov 2023 18:28

Förstår. Ska fortsätta fundera. Jag ville inte spoila mig själv så jag har fortfarande inte tittat på lösningen i tråden. Återkommer vid fler frågor.

naytte Online 5012 – Moderator
Postad: 11 nov 2023 18:33

Eller förresten, varför kan man inte säga att y(t+dx)-y(t)=dy? Det känns väldigt logiskt men mycket i analysen kan kännas logiskt utan att fungera...

Calle_K 2285
Postad: 11 nov 2023 18:50

Beror på lite vad du menar med dy. I det fallet kommer dy inte vara en infitesimal sträcka utan snarare en variabel som beror på x.

T.ex gäller om y är konstant (y=C) blir dy=0 medan om y=100x blir dy=100dx.

naytte Online 5012 – Moderator
Postad: 11 nov 2023 18:52

Jag menade inte en infinitesimal sträcka, utan bara en infinitesimal förändring.

Calle_K 2285
Postad: 11 nov 2023 18:55

Då stämmer det, jobba lite med sista integralen du skrivit upp så har du slutliga formeln.

naytte Online 5012 – Moderator
Postad: 11 nov 2023 19:11 Redigerad: 11 nov 2023 19:11

Ja såkart, man kan bryta ut dx2! Då får man:

44e1+(dydx)2dx\displaystyle \int_{4}^{4e}\sqrt{1+(\frac{\mathrm{d}y}{\mathrm{d}x})^{2}}\mathrm{d}x

naytte Online 5012 – Moderator
Postad: 11 nov 2023 19:17

Det verkar väldigt rimligt faktiskt. Och visst hade man också kunnat bryta ut dy^2, men då hade man fått gå från y(4) till y(4e) istället?

Svara
Close