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108 學年度台綜大微積分 C 第 4 題

考題 / 轉學考微積分 / 台綜大 / 微積分C

108學年度 · 108台綜大微積分C · 第 4 題

題目

4. (10 points) Find the arc length of the curve with equation x2/3+y2/3=1x^{2/3}+y^{2/3}=1 within the region {(x,y)∣x≥0 and y≥0}\{(x,y)\mid x\ge 0 \text{ and } y\ge 0\}.

解答

解法一

第一象限的一段星形線可參數化為 x=cos⁡3tx=\cos^3t、y=sin⁡3ty=\sin^3t,0≤t≤π/20\le t\le\pi/2。因此

(dxdt)2+(dydt)2=3sin⁡tcos⁡t.\sqrt{\left(\frac{\mathrm{d}x}{\mathrm{d}t}\right)^2+ \left(\frac{\mathrm{d}y}{\mathrm{d}t}\right)^2} =3\sin t\cos t.

故弧長為

∫0π/23sin⁡tcos⁡t dt=32.\int_0^{\pi/2}3\sin t\cos t\,\mathrm{d}t=\boxed{\frac32}.