$$$\mathbf{\vec{r}\left(t\right)} = \left\langle \sin^{3}{\left(t \right)}, \cos^{3}{\left(t \right)}, \sin^{2}{\left(t \right)}\right\rangle$$$ 的單位切向量
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求 $$$\mathbf{\vec{r}\left(t\right)} = \left\langle \sin^{3}{\left(t \right)}, \cos^{3}{\left(t \right)}, \sin^{2}{\left(t \right)}\right\rangle$$$ 的單位切向量。
解答
要找出單位切向量,我們需要先求 $$$\mathbf{\vec{r}\left(t\right)}$$$ 的導數(切向量),然後將其歸一化(求單位向量)。
$$$\mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(t\right)} = \left\langle 3 \sin^{2}{\left(t \right)} \cos{\left(t \right)}, - 3 \sin{\left(t \right)} \cos^{2}{\left(t \right)}, \sin{\left(2 t \right)}\right\rangle$$$(步驟詳見導數計算器)。
求$$$\mathbf{\vec{T}\left(t\right)} = \left\langle \frac{6 \sqrt{26} \sin^{2}{\left(t \right)} \cos{\left(t \right)}}{13 \sqrt{1 - \cos{\left(4 t \right)}}}, - \frac{6 \sqrt{26} \sin{\left(t \right)} \cos^{2}{\left(t \right)}}{13 \sqrt{1 - \cos{\left(4 t \right)}}}, \frac{2 \sqrt{26} \sin{\left(2 t \right)}}{13 \sqrt{1 - \cos{\left(4 t \right)}}}\right\rangle$$$的單位向量(步驟請參閱單位向量計算器)。
答案
單位切向量為 $$$\mathbf{\vec{T}\left(t\right)} = \left\langle \frac{6 \sqrt{26} \sin^{2}{\left(t \right)} \cos{\left(t \right)}}{13 \sqrt{1 - \cos{\left(4 t \right)}}}, - \frac{6 \sqrt{26} \sin{\left(t \right)} \cos^{2}{\left(t \right)}}{13 \sqrt{1 - \cos{\left(4 t \right)}}}, \frac{2 \sqrt{26} \sin{\left(2 t \right)}}{13 \sqrt{1 - \cos{\left(4 t \right)}}}\right\rangle$$$A。