15.1. Elm´ eleti ¨ osszefoglal´ o
Ebben a fejezetben vektor ´ert´ek˝u f¨uggv´enyekkel ´es az ezekkel kapcsolatos nevezetes mennyis´egekkel foglalkozunk.
15.1. Defin´ıci´o. Legyen [a, b]⊂Regy val´os intervallum. Ekkor a folytonos γ: [a, b]→Rn f¨uggv´enytg¨orb´enek nevezz¨uk.
Megjegyz´esek.Gyakran azonos´ıtj´ak a g¨orb´et ezenγf¨uggv´eny ´ert´ekk´eszlet´evel, amely akkor jogos, ha kik¨otj¨uk, hogyγ injekt´ıv az (a, b) intervallumon.
Az [a, b] intervallumr´ol vett v´altoz´ott-vel, a szerinte vett deriv´altat pedig ponttal fogjuk jel¨olni. Ez arra is utal, hogy a gyakorlatban egy megfigyelt mozg´o pont p´aly´aja ´eppen egy g¨orbe ´ert´ekk´eszlete.
Haszn´aljuk aγ(t) = (γ1(t), γ2(t), . . . , γn(t)) jel¨ol´est is, amely atid˝ opont-ban aγ(t) egyes koordin´at´ait adja meg.
15.2. Defin´ıci´o. Legyen γ : [a, b] → Rn egy g¨orbe, amelynek deriv´altja l´etezik ´es folytonos az (a, b) intervallumon!
• Tegy¨uk fel m´eg, hogy valamilyent∈(a, b) eset´en ˙γ(t)6= 0 teljes¨ul! Ekkor a ˙γ(t) vektort aγg¨orbet-ben vett ´erint˝oj´enek nevezz¨uk, azaz aγg¨orb´et aγ(t) pontban (vagy athelyen)´erint˝o egys´egvektor a
˙ γ(t)
|γ(t)|˙ formul´aval adhat´o meg.
• Aγg¨orbeγ(t1) ´esγ(t2) pontok k¨oz´e es˝o szakasz´anakhossz´at az
t2
Z
t1
|γ(t)|˙ dt
integr´allal defini´aljuk.
• – Ha n = 2, azaz s´ıkbeli g¨orb´er˝ol van sz´o, akkor a γ g¨orbet helyen (vagyγ(t) pontban) vettg¨orb¨ulet´et azokban at∈(a, b) pontokban,
175
176 15. G¨orb´ek ´es nevezetes mennyis´egeik ahol ˙γ(t)6= 0, a
|γ˙1(t)¨γ2(t)−γ˙2(t)¨γ1(t)|
|γ(t)|˙ 3 h´anyadossal defini´aljuk.
– Han= 3, azaz a 3 dimenzi´os t´erben halad´o g¨orb´er˝ol van sz´o, akkor aγg¨orbet-ben vettg¨orb¨ulet´et azokban at∈(a, b) pontokban, ahol
¨
γ(t) l´etezik, tov´abb´a ˙γ(t)6= 0, a
|γ(t)˙ ×γ(t)|¨
|γ(t)|˙ 3 h´anyadossal defini´aljuk.
• Han = 3, azaz a 3 dimenzi´os t´erben halad´o g¨orb´er˝ol van sz´o, akkor a γ g¨orbe t-ben vett torzi´oj´at azokban at ∈(a, b) pontokban, ahol ...
γ(t) l´etezik, tov´abb´a ˙γ(t)רγ(t)6=0, a
( ˙γ(t)×γ(t))¨ ·...
γ(t)
|γ(t)˙ ×γ(t)|¨ 2 h´anyadossal defini´aljuk.
Megjegyz´esek. A g¨orbe γ(t1) ´es γ(t2) k¨ozti hossz´anak szeml´eletes jelent´ese a g¨orb´evel le´ırt egyenlet szerint mozg´o pont ´altal t1 ´es t2 id˝opontok k¨ozt megtett ´ut hossza.
A g¨orb¨ulet szeml´eletes jelent´ese az ir´anyv´altoz´as sebess´ege a g¨orbe ment´en.
A torzi´o pedig azon vektor forg´as´anak sebess´eg´et adja meg, amely az ´ erin-t˝ovektorra ´es az egys´eg hossz´us´ag´u ´erint˝ovektor deriv´altj´ab´ol kapott vektorra is mer˝oleges.
15.2. Kidolgozott feladatok
1. Rajzoljuk fel a γ : [0,2π] →R2, γ(t) = (cos(t),sin(t)) hozz´arendel´essel megadott g¨orbe grafikonj´at!
(a) Sz´am´ıtsuk ki a fenti g¨orbe ´erint˝o egys´egvektor´at a γ(π4) ´es a γ(π) pontokban!
(b) Sz´am´ıtsuk ki a fenti g¨orbe hossz´at aγ(0) ´es aγ(π) pontok k¨oz¨ott!
(c) Sz´am´ıtsuk ki a fenti g¨orbe g¨orb¨ulet´et mindenteset´en!
(d) Sz´am´ıtsuk ki a fenti g¨orbe torzi´oj´at minden teset´en!
Megold´as.
(a) Tudjuk, hogy
˙
γ(t) =∂t(cos(t),sin(t)) = (−sin(t),cos(t)),
15.2. Kidolgozott feladatok 177 tov´abb´a ebb˝ol
|γ(t)|˙ =|(−sin(t),cos(t))|= q
sin2(t) + cos2(t) = 1, teh´at tetsz˝olegest∈[0, π] helyen vett ´erint˝o egys´egvektor (−sin(t),cos(t)). Speci´alisan ˙γ π4
= −
√ 2 2 ,
√ 2 2
´es ˙γ(π) = (0,−1).
(b) A defin´ıci´oban lev˝o k´epletbe helyettes´ıtve kapjuk, hogy a vizsg´alt g¨orbeγ(0) ´esγ(π) k¨ozti hossza a k¨ovetkez˝o:
π
Z
0
|γ(t)|˙ dt=
π
Z
0
1 dt=π.
(c) A g¨orb¨ulet defin´ıci´oj´aban lev˝o k´epletbe helyettes´ıtve ´es a |γ(t)|˙ = 1 egyenl˝os´eget felhaszn´alva
|γ˙1(t)¨γ2(t)−γ˙2(t)¨γ1(t)|
|γ(t)|˙ 3 =|−sin(t)·(−sin(t))−cos(t)·(−cos(t))|= 1.
−1 −0.5 0 0.5 1
−1 0 1
t=0, t=2π t=π
t=π/4
15.1. ´abra. Az 1. feladatban adottγg¨orbe grafikonja ´es egy-egy ´erint˝ovektora a γ π4
´
es aγ(π) pontokban
2. Rajzoljuk fel a γ : [0,4π] → R2, γ(t) = (etcos(t), etsin(t)) hozz´ arende-l´essel megadott g¨orbe grafikonj´at!
(a) Sz´am´ıtsuk ki a fenti g¨orbe ´erint˝o egys´egvektor´at a π4 ´es a 7π2 pon-tokban!
178 15. G¨orb´ek ´es nevezetes mennyis´egeik (b) Sz´am´ıtsuk ki a fenti g¨orbe hossz´at!
(c) Sz´am´ıtsuk ki a fenti g¨orbe g¨orb¨ulet´et mindenteset´en!
Megold´as.
(a) Tudjuk, hogy
˙
γ(t) =∂t etcos(t), etsin(t)
= et(cos(t)−sin(t)), et(sin(t) + cos(t)) , tov´abb´a ebb˝ol
|γ(t)|˙ = q
e2t(2 sin2(t) + 2 cos2(t)) =et√ 2, teh´at athelyen vett ´erint˝o egys´egvektor √1
2·(cos(t)−sin(t),sin(t) + cos(t)). Azaz
•a t= π4 helyen az ´erint˝o egys´egvektor (0,1),
•a t= 7π2 helyen az ´erint˝o egys´egvektor (√1
2,−√1
2).
(b) A defin´ıci´oban lev˝o k´epletbe helyettes´ıtve kapjuk, hogy a vizsg´alt g¨orbe hossza a k¨ovetkez˝o:
4π
Z
0
|γ(t)|˙ dt=
4π
Z
0
√
2etdt=√
2(e4π−1).
(c) A g¨orb¨ulet defin´ıci´oj´aban lev˝o k´epletbe helyettes´ıtve, valamint a γ(t) = (−e¨ t(sin(t) + cos(t)), et(cos(t)−sin(t)))
´es a|γ(t)|˙ =√
2etegyenl˝os´egeket felhaszn´alva
|γ˙1(t)¨γ2(t)−γ˙2(t)¨γ1(t)|
|γ(t)|˙ 3 =
=|et(cos(t)−sin(t))·et(cos(t)−sin(t))−et(sin(t)+cos(t))·et(−cos(t)−sin(t))|
√8e3t =
= 2e2t
√8e3t = 1
√2et.
3. Jel¨olje γ a γ : [0,2]→ R2, γ(t) = (t,2 cht2) hozz´arendel´essel megadott g¨orb´et!
(a) Sz´am´ıtsuk ki a fenti g¨orbe ´erint˝o egys´egvektor´at az 1 helyen!
(b) Sz´am´ıtsuk ki a fenti g¨orbe hossz´at!
(c) Sz´am´ıtsuk ki a fenti g¨orbe g¨orb¨ulet´et mindenteset´en!
15.2. Kidolgozott feladatok 179
15.2. ´abra. A 2. feladatban adottγg¨orbe grafikonja ´es egy ´erint˝ovektora aγ 7π2
teh´at at helyen vett ´erint˝o egys´egvektor
1
ch(t2),th 2t
.
(b) A defin´ıci´oban lev˝o k´epletbe helyettes´ıtve kapjuk, hogy a vizsg´alt g¨orbe hossza a k¨ovetkez˝o:
2
180 15. G¨orb´ek ´es nevezetes mennyis´egeik egyenl˝os´eget felhaszn´alva kapjuk, hogy
|γ˙1(t)¨γ2(t)−γ˙2(t)¨γ1(t)|
|γ(t)|˙ 3 = 12cht2
ch3 2t = 1
2 ch2 t2 = 1 1 + ch(t).
0 0.5 1 1.5 2
1.8 2.2 2.6 3
t=0
t=1
t=2
15.3. ´abra. A 3. feladatban adottγg¨orbe grafikonja ´es egy ´erint˝ovektora aγ(1) pontban
4. Legyen f : [t1, t2]→Rolyan folytonos f¨uggv´eny, amely (t1, t2)-ben k´ et-szer deriv´alhat´o! Adjuk meg a grafikonj´at egy g¨orbek´ent, ´es ´ırjunk fel k´epletet a grafikon hossz´anak, valamint g¨orb¨ulet´enek kisz´am´ıt´as´ara!
Megold´as. Tudjuk, hogy a grafikon a (t, f(t)) alak´u pontok halmaza, vagyis az megadhat´o mint a γ : [t1, t2] → R2, γ(t) = (t, f(t)) g¨orbe
´ert´ekk´eszlete.
Ekkor|γ(t)|˙ =|(1, f0(t))|=p
1 + [f0(t)]2, teh´at a grafikon hossza
t2
Z
t1
p1 + [f0(t)]2dt.
Mivel ¨γ(t) = (0, f00(t)), a grafikon g¨orb¨ulete a (t, f(t)) pontban
|f00(t)|
|γ(t)|˙ 3 = |f00(t)|
p1 + [f0(t)]23 .
5. Hat´arozzuk meg az f(t) = ch(t) hozz´arendel´essel megadott f¨uggv´eny grafikonj´anak hossz´at az −ln(6),3 + 121
´
es az ln(6),3 + 121
pontok k¨oz¨ott! Adjuk meg a g¨orb¨uletet is a (0,1) pontban!
15.2. Kidolgozott feladatok 181 Megold´as.Itt a (t1, t2) intervallumnak (−ln(6),ln(6)) felel meg. A grafi-kon hossz´ara vonatkoz´o k´eplet szerint
ln(6)
Z
−ln(6)
p1 + [f0(t)]2dt=
ln(6)
Z
−ln(6)
q
1 + sh2(t) dt=
ln(6)
Z
−ln(6)
chtdt=
= sh(ln(6))−sh(−ln(6)) = 6−1 6. A fenti k´eplet szerint a grafikon g¨orb¨ulete a (0,1) pontban
|f00(0)|
p1 + [f0(0)]23
= ch(0) ch(0)3 = 1.
6. Hat´arozzuk meg az ¨osszes olyan k´etszer deriv´alhat´o f : [t1, t2] → R f¨uggv´enyt, amely grafikonj´anak g¨orb¨ulete nulla!
Megold´as.Mivel a g¨orb¨ulet a (t, f(t)) helyen a fenti k´eplet szerint
|f00(t)|
√
1+[f0(t)]23, ez pontosan akkor nulla minden t ∈ (t1, t2) eset´en, ha f00(t) = 0. Vagyis ekkor f0 konstans, teh´at f(t) = at+b alak´u vala-milyena´esbkonstansokkal.
7. Legyen f : [t1, t2] → [s1, s2] deriv´alhat´o szigor´uan monoton n¨ov˝o f¨uggv´eny! Igazoljuk, hogy f grafikonj´anak hossza ugyanannyi, mint az f−1: [s1, s2]→[t1, t2] inverz f¨uggv´eny grafikonj´anak hossza!
Megold´as.Tudjuk, hogy a grafikon hossza
t2
Z
t1
p1 + [f0(t)]2dt,
tov´abb´a felhaszn´aljuk az (f−1)0(f(t)) = f01(t) azonoss´agot. Mivel f szi-gor´uan monoton n¨ov˝o, az s = f(t) ´uj v´altoz´o bevezet´es´evel az inverz f¨uggv´eny grafikonj´anak hossz´ara azt kapjuk, hogy
f(t2)
Z
f(t1)
p1 + [(f−1)0(s)]2ds=
t2
Z
t1
p1 + [(f−1)0(f(t))]2f0(t) dt=
=
t2
Z
t1
s 1 +
1 f0(t)
2
f0(t) dt=
t2
Z
t1
p[f0(t)]2+ 1 dt,
ahogy azt igazolni akartuk.
182 15. G¨orb´ek ´es nevezetes mennyis´egeik 8. Fejezz¨uk ki az el˝oz˝o feladatban szerepl˝of−1f¨uggv´eny g¨orb¨ulet´et f g¨
or-b¨ulet´enek seg´ıts´eg´evel!
Megold´as.Tudjuk, hogyf g¨orb¨uletet-ben √|f00(t)|
1+[f0(t)]23.
A fenti (f−1)0(f(t)) = f01(t) azonoss´ag mindk´et oldal´at deriv´alva akkor (f−1)00(f(t))·f0(t) =− 1
[f0(t)]2 ·f00(t).
Teh´atf−1g¨orb¨uletef(t)-ben
|[f−1]00(f(t))|
p1 + [f−1]0(f(t))23
=
1
[f0(t)]3 ·f00(t) q
1 + f01(t)
23 = |f00(t)|
p1 + [f0(t)]23 ,
ami azonos azf f¨uggv´eny t-beli g¨orb¨ulet´evel.
9. Rajzoljuk fel aγ: [0,6π]→R2, γ(t) = (cos(t),sin(t), t) hozz´arendel´essel megadott g¨orbe grafikonj´at!
(a) Sz´am´ıtsuk ki a fenti g¨orbe ´erint˝o egys´egvektor´at a γ(π) ´es aγ(4π) pontokban!
(b) Sz´am´ıtsuk ki a fenti g¨orbe hossz´at!
(c) Sz´am´ıtsuk ki a fenti g¨orbe g¨orb¨ulet´et mindent eset´en!
(d) Sz´am´ıtsuk ki a fenti g¨orbe torzi´oj´at mindent eset´en!
Megold´as.
(a) Tudjuk, hogy
˙
γ(t) =∂t(cos(t),sin(t), t) = (−sin(t),cos(t),1), tov´abb´a ebb˝ol
|γ(t)|˙ =|(−sin(t),cos(t),1)|= q
sin2(t) + cos2(t) + 1 =√ 2, teh´at at helyen vett ´erint˝o egys´egvektor √1
2(−sin(t),cos(t),1).
(b) A defin´ıci´oban lev˝o k´epletbe helyettes´ıtve kapjuk, hogy a vizsg´alt g¨orbe hossza a k¨ovetkez˝o:
6π
Z
0
|γ(t)|˙ dt=
6π
Z
0
√
2 dt= 6√ 2π.
15.2. Kidolgozott feladatok 183 (c) Tudjuk, hogy
γ(t) = (−¨ cos(t),−sin(t),0), valamint
˙
γ(t)×γ(t) = (0 + sin(t),¨ −cos(t) + 0,sin2(t) + cos2(t)).
A g¨orb¨ulet defin´ıci´oj´aban lev˝o k´epletbe helyettes´ıtve, ´es ezt, valamint a|γ(t)|˙ =√
2 egyenl˝os´eget felhaszn´alva a keresett mennyis´eg
|γ(t)˙ רγ(t)|
|γ(t)|˙ 3 = |(sin(t),−cos(t),1)|
√23
=
√2
√23
= 1 2.
(d) A torzi´o kisz´am´ıt´as´ara fel´ırt k´epletb˝ol, valamint a (c) r´eszben fel´ırt mennyis´egek seg´ıts´eg´evel azt kapjuk, hogy aγ g¨orbet-beli torzi´oja
( ˙γ(t)רγ(t))·...
γ(t)
|γ(t)˙ רγ(t)|2 = (sin(t),−cos(t),1)·(sin(t),−cos(t),0)
|√
2|2 = 1
2.
−1.5
−1
−0.5 0
0.5 1
−2
−1.5
−1
−0.5 0 0.5 1 0 5 10 15 20
t=0 t=6π
t=π
15.4. ´abra. A 9. feladatban adottγg¨orbe grafikonja ´es egy ´erint˝ovektora a γ(π) pontban
10. Rajzoljuk fel a γ : [0,4π] →R2, γ(t) = (e−tcos(t), e−tsin(t),√
2t) hoz-z´arendel´essel megadott g¨orbe grafikonj´at!
(a) Sz´am´ıtsuk ki a fenti g¨orbe ´erint˝o egys´egvektor´at aγ π2
´es aγ 3π2 pontokban!
184 15. G¨orb´ek ´es nevezetes mennyis´egeik (b) Sz´am´ıtsuk ki a fenti g¨orbe hossz´at!
(c) Sz´am´ıtsuk ki a fenti g¨orbe g¨orb¨ulet´et mindent eset´en!
(d) Sz´am´ıtsuk ki a fenti g¨orbe torzi´oj´at mindent eset´en!
Megold´as.
(a) Tudjuk, hogy
˙
γ(t) =∂t(e−tcos(t), e−tsin(t),√ 2t)
= (e−t(−sin(t)−cos(t)), e−t(−sin(t) + cos(t)),√ 2), tov´abb´a ebb˝ol
|γ(t)|˙ =p
e−2t((−sin(t)−cos(t))2+ (−sin(t) + cos(t))2) + 2 =
=p
2e−2t+ 2,
teh´at at helyen vett ´erint˝o egys´egvektor
√ 1
2e−2t+ 2 e−t(−sin(t)−cos(t)), e−t(−sin(t) + cos(t)),√ 2
. Kisz´am´ıtjuk m´eg a t¨obbi deriv´altat is:
¨ γ(t) =
e−t sin(t) + cos(t)−cos(t) + sin(t) , e−t sin(t)−cos(t)−cos(t)−sin(t)
,0
=
= (2e−tsin(t),−2e−tcos(t),0), tov´abb´a
...γ(t) = 2e−tsin(t),−2e−tcos(t),0
=
= 2e−t(cos(t)−sin(t)),2e−t(sin(t) + cos(t)),0 . (b) A defin´ıci´oban lev˝o k´epletbe helyettes´ıtve kapjuk, hogy a vizsg´alt
g¨orbe hossza a k¨ovetkez˝o:
4π
Z
0
|γ(t)|˙ dt=
4π
Z
0
p2e−2t+ 2 dt.
Ennek kisz´am´ıt´as´at t¨obb l´ep´esben v´egezz¨uk.
– El˝osz¨or az e−t = sh(x) helyettes´ıt´est alkalmazzuk, ahol chx = q
1 + sh2(x) =√
1 +e−2t, tov´abb´a −e−tdt= ch(x) dx, azaz dt=−etch(x) dx=−ch(x)
sh(x)dx,
15.2. Kidolgozott feladatok 185 – majd felhaszn´aljuk, hogyR 1
sh(x)= 12ln1+ch(x)1−ch(x). A helyettes´ıt´est haszn´alva teh´at
Z p (c) A g¨orb¨ulet kisz´am´ıt´as´ahoz el˝osz¨or az al´abbi mennyis´egat adjuk meg:
˙ A g¨orb¨ulet defin´ıci´oj´aban lev˝o k´epletbe helyettes´ıtve, ´es ezt, valamint a|γ(t)|˙ =√
2e−2t+ 2 egyenl˝os´eget felhaszn´alva a keresett mennyis´eg
|γ(t)˙ ×γ(t)|¨
|γ(t)|˙ 3 =2e−t√
2 +e−2t
√
2e−2t+ 2 .
186 15. G¨orb´ek ´es nevezetes mennyis´egeik (d) A torzi´o kisz´am´ıt´as´ara fel´ırt k´epletb˝ol, valamint a (c) r´eszben fel´ırt mennyis´egek seg´ıts´eg´evel azt kapjuk, hogy aγ g¨orbet-beli torzi´oja
( ˙γ(t)רγ(t))·...
γ(t)
|γ(t)˙ ×γ(t)|¨ 2 =
=2e−t(√
2 cos(t),√
2 sin(t), e−t)·(2e−t(cos(t)−sin(t)),2e−t(sin(t) + cos(t)),0)
4e−2t(2 +e−2t) =
=
√2 cos(t)(cos(t)−sin(t)) +√
2 sin(t)(sin(t) + cos(t))
2 +e−2t =
√2 2 +e−2t.
−1 0 1
0.2 0 0.4
0 4 8
t=0 t=4π
t=π/2
15.5. ´abra. A 10. feladatban adottγg¨orbe grafikonja ´es egy ´erint˝ovektora aγ π2
pontban
11. Adottγ : [t1, t2] → Rn ´ess ∈ Rn eset´en a γs : [t1, t2] →Rn-nel jel¨olt γs(t) =s+γ(t) hozz´arendel´essel defini´alt g¨orb´etγeltoltj´anak nevezz¨uk.
Igazoljuk, hogy ennek hossza ugyanaz, mintγhossza!
Megold´as.Mivel ˙γs= ˙γ´es ¨γs= ¨γ, ez´ert
t2
Z
t1
|γ˙s(t)|dt=
t2
Z
t1
|γ(t)|˙ dt,
teh´at a k´et g¨orbe hossza val´oban ugyanannyi.
15.4. Megold´asok 187
15.3. Megoldand´ o feladatok
Az1–10.feladatokban hat´arozzuk meg az adott g¨orb´ek ´erint˝o egys´egvektor´at minden lehets´eges pontban, a g¨orb´ek ´ıvhossz´at, g¨orb¨ulet¨uket ´es 3 dimenzi´os esetben a torzi´ot is!
1. γ: [0,4]→R2,γ(t) = (1−t,1 +t).
2. γ: [0,4π]→R2,γ(t) = (cos(2t),sin(2t)).
3. γ: [0,8π]→R2,γ(t) = −etsin(2t), etcos(2t) . 4. γ: [0,2π]→R2,γ(t) = cos2(t),sin2(t)
. 5. γ: [0,2]→R2,γ(t) = t33,t22
.
6. γ: [1,3]→R3,γ(t) = (t,2−t,1 + 2t).
7. γ: [0,3π]→R3,γ(t) = (−sin(2t),cos(2t),2t).
8. γ: [0,ln(4)]→R3,γ(t) = (sh(t),ch(t), t).
9. A γ : [0,ln(2)]→R3,γ(t) = etcos(t), etsin(t), t
g¨orbe eset´en csak az
´ıvhossz´at ´es a torzi´oj´at sz´amoljuk ki!
10. Adott γ : [t1, t2] → Rn ´es c ∈ R eset´en a γc : [t1, t2] → Rn-nel jel¨olt
´esγc(t) =cγ(t) hozz´arendel´essel defini´alt g¨orbe eset´en sz´am´ıtsuk kiγc hossz´at ´es g¨orb¨ulet´et γhasonl´o mennyis´egeinek f¨uggv´eny´eben!
A11–13.feladatokbanR2-beli f¨uggv´enygrafikonok tulajdons´agait vizsg´ al-juk.
11. Hat´arozzuk meg az f(x) =x2+ 1 hozz´arendel´essel adott f¨uggv´eny gra-fikonj´anak hossz´at a (0,0) ´es (1,2) pontok k¨oz¨ott!
12. Hat´arozzuk meg az f(x) = ln(cos(x)) hozz´arendel´essel adott f¨uggv´eny grafikonj´anak hossz´at a (0,0) ´es (π4,−ln(2)2 ) pontok k¨oz¨ott!
13. Hat´arozzuk meg az f(t) = arch(t) hozz´arendel´essel megadott f¨uggv´eny grafikonj´anak hossz´at az (1,0) ´es a (3,arch(3)) pontok k¨oz¨ott! Adjuk meg a g¨orb¨uletet is minden pontban!
15.4. Megold´ asok
1. ´Ivhossz: 4√
2, g¨orb¨ulet: 0.
2. ´Ivhossz: 8π, g¨orb¨ulet: 1.
3. ´Ivhossz:√
5(e8π−1), g¨orb¨ulet: √2
5e−t.
188 15. G¨orb´ek ´es nevezetes mennyis´egeik 4. ´Ivhossz: 4√
2 , g¨orb¨ulet: 0.
5. ´Ivhossz: 5
√5−1
3 , g¨orb¨ulet: 1
t√ t2+13. 6. ´Ivhossz: 2√
6, g¨orb¨ulet: 0, torzi´o: 0.
7. ´Ivhossz: 6√
2π, g¨orb¨ulet: 12, torzi´o: 12. 8. ´Ivhossz: 158√
2 , g¨orb¨ulet: 2ch12t, torzi´o: 2ch12t. 9. ´Ivhossz: arth
√1 3
−√
3−arth 13
+ 3, torzi´o: 0.
10. Az ´ıvhossz |c|-szeres´ere n˝o, a g¨orb¨ulet|c|-ed r´esz´ere cs¨okken.
11.
√5
2 −14ln(√
5−2) =
√5
2 +14arsh(2).
12. ln(1 +√ 2).
13. 2.