[Zpět na stránku matematika křivek]
Délka křivky

Příklad 9 (asteroida)

Určete délku asteroidy (obr. 15). Tato křivka má parametrické rovnice

 

 

 

 

 

Řešení

Protože asteroida je symetrická vzhledem k oběma souřadnicovým osám, stačí vzít délku jedné její čtvrtiny v 1. kvadrantu, tj.

Dále použijeme vzorec (14), kam dosadíme za

Délka celé asteroidy je tedy s = 6a.

Příklad 10 (kardioida)

Určete délku kardioidy (obr. 16), jejíž rovnice je dána pomocí polární soustavy souřadnic

 

 

 

 

 

Řešení

K vyřešení úlohy použijeme vztahu (16). Protože kardioida je symetrická podle osy x, lze psát

Příklad 11 (cykloida)

Určete délku oblouku cykloidy dané parametrickými rovnicemi

 

Řešení

Použijeme vzorec (14), kam dosadíme za

Ze symetrie

dále použijeme vzorec

Po dosazení a úpravě je

Příklad 12 (elipsa)

Určete délku elipsy dané parametricky (a < b)

 

Řešení

Budeme postupovat obdobně jako v předchozím příkladu. Vzhledem k symetrii elipsy můžeme psát

Označíme-li

Potom můžeme psát

Červeně označený výraz je úplný eliptický integrál 2. druhu. (Tento integrál nelze určit běžnými metodami, řeší se numericky, jeho hodnoty jsou tabelovány.) Z řešení této úlohy je vidět, že ne vždy jsme schopni provést výpočet délky křivky běžnými metodami integrace - toto je jedna z těch úloh, která vedla k zavedení tzv. eliptických integrálů.