
第三章导数的应用 第七节曲率 一氨微分 设f(x)在(a,b)内具有连续导数,在曲线 点M%)作为度量弧长的基点,并规定俄x增大的方向 作为曲线的正向,对曲线上任一点M,),都对应若一段 有向孤盈M.规定有向弧显,M的值s如下:s的绝对值了和 xx+△xg 等于这孤段的长度s的符号由W的方向决定:当M的 方向与曲线的正向一致时,S>日:当M的方向与曲线的正向相反时,S
1 第 三 章 导数的应用 第七节 曲率

时,G(x)
2

ds=+y产dx 一弧微 分公式 二、曲率及其计算公式 见.16图) 曲线的弯曲程度:(1)与曲线转过的角度有关:(2)与段的长度有关 定义设曲线是光滑的心.169脚注),在曲线上取定一点M。作为度量孤长的 基点,并设曲钱上点M与M处的切钱的顺角分别为&与a+ nM=,盈,M'=s+△s 牌会为na倒*记R,用尽-伦斜 而带曲尽:安2为三限在点斯效的笔这作K,用 阁 【在二台年*,K-」 注定义的合程性 1)直线不弯曲 △a=0,4g=0从而K=0 As 直线上任意一点曲宰为零
3

2)圆上各点处的曲率相等 注意到△S=R△a, As 圆的弯曲程度各处都一样,且半径越小曲宰越大,即圆弯曲得越利害 2.曲畔的计算公式 (1)若曲线由方程y=f(x)给出(寸具有二阶导数),则 K= 1+o23 X=4m) (2)若曲线由方程 k=ldw-dwl [(e2+(21节 证 1 y 1* 雨=y,数K4- 1+6023 2 由
4

故K=少1 au-ou ,■ 1+023【02+w023 三、曲率图与曲率半径 设曲线y=f(x)在点n处的曲率为K(区≠0),在N处的曲线的法线上 的-,使DM上=P以D为国心,为半径作,此为 曲线在点处的蟀鼠。D叫曲线在点处的蟀中心,P叫曲线在点处的 曲畔半轻.即 0 -曲率同 一曲率中心 一曲宰半径 注曲线与曲宰圆在点M处共切线、等曲宰、同凹向 例1计其曲线y2=4x在点1,2)处的曲宰及曲宰半径 解y=4x2=4y=2y=- y 故曲线在点1,2)处的曲宰为 4 k=b" 1 1+03 a+34 例2抛物线y=ax2+bx+c上郑一点处的曲率最大? y=2ax+b,y=2a K=1 12a [1+02Fh+(2ax+25 欲使K最大,应使分母最小敬当即x=一云时,K有最大值2即在 物的项点(←之,4如c-二)生率大 2a'4a 作业:P.175x.3-715
5