Funktion $$$\mathbf{\vec{r}\left(x\right)} = \left\langle x, x^{2}, 0\right\rangle$$$ kaarevuus
Aiheeseen liittyvät laskurit: Yksikköbinormaalivektorilaskin, Torsiolaskin
Syötteesi
Määritä $$$\mathbf{\vec{r}\left(x\right)} = \left\langle x, x^{2}, 0\right\rangle$$$:n kaarevuus.
Ratkaisu
Laske $$$\mathbf{\vec{r}\left(x\right)}$$$:n derivaatta: $$$\mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(x\right)} = \left\langle 1, 2 x, 0\right\rangle$$$ (vaiheita varten, katso derivointilaskin).
Määritä $$$\mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(x\right)}$$$:n suuruus: $$$\mathbf{\left\lvert \mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(x\right)}\right\rvert} = \sqrt{4 x^{2} + 1}$$$ (vaiheet: katso vektorin suuruuslaskin).
Laske $$$\mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(x\right)}$$$:n derivaatta: $$$\mathbf{\vec{r}^{\prime\prime}\left(x\right)} = \left\langle 0, 2, 0\right\rangle$$$ (vaiheita varten, katso derivointilaskin).
Laske ristitulo: $$$\mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(x\right)}\times \mathbf{\vec{r}^{\prime\prime}\left(x\right)} = \left\langle 0, 0, 2\right\rangle$$$ (vaiheista ks. ristitulolaskin).
Määritä $$$\mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(x\right)}\times \mathbf{\vec{r}^{\prime\prime}\left(x\right)}$$$:n suuruus: $$$\mathbf{\left\lvert \mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(x\right)}\times \mathbf{\vec{r}^{\prime\prime}\left(x\right)}\right\rvert} = 2$$$ (vaiheet: katso vektorin suuruuslaskin).
Lopuksi kaarevuus on $$$\kappa\left(x\right) = \frac{\mathbf{\left\lvert \mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(x\right)}\times \mathbf{\vec{r}^{\prime\prime}\left(x\right)}\right\rvert}}{\mathbf{\left\lvert \mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(x\right)}\right\rvert}^{3}} = \frac{2}{\left(4 x^{2} + 1\right)^{\frac{3}{2}}}.$$$
Vastaus
Kaarevuus on $$$\kappa\left(x\right) = \frac{2}{\left(4 x^{2} + 1\right)^{\frac{3}{2}}}$$$A.