La lunghezza, da t=0 a t=2, dell'arco di curva di equazioni parametriche
x = t2/2, y = (6t+9)3/2/9 è:
A) 10 B) 12 C) 8 D) 14
Facciamo subito i conti con WolframAlpha, e poi ragioniamoci:
arc length of ( t^2/2, (6*t+9)^(3/2)/9 ) from t=0 to 2

La risposta corretta è C e
schizzando il grafico della curva, che va da (3,0) a, circa (2,10.7),
possiamo approssimare l'arco con un segmento lungo √(8^2+2^2),
ossia circa 8 (10 sarebbe decisamente troppo grande).
Proviamo a capire come è stata ottenuta la soluzione fornita, assieme alle considerazioni
svolte qui.
Posto x = f(t), y = g(t), f'(t) = t, g'(t) = √(6t+9); l'integrale tra 0 e 2
della radice della somma dei loro quadrati è:
∫ [0,2] √(t²+6t+9) dt =
∫ [0,2] √((t+3)²) dt =
[poiché t+3>0 per t tra 0 e 2]
∫ [0,2] t+3 dt = 2²/2+3·2 = 8
I calcoli con lo script:
a=0; b=2
document.write("la lunghezza della curva da t="+a+" a t="+b+"<br>")
function x(t) {return t*t/2}
function y(t) {return Math.pow(6*t+9,3/2)/9}
n = 1e4; rip=6
for(k=1; k<=rip; k=k+1) { n=n*2; e=(b-a)/n; L=0
for(i=1;i<=n; i=i+1) {t1=a+(i-1)*e; t2=a+i*e
L = L+ Math.sqrt(Math.pow(x(t1)-x(t2),2)+Math.pow(y(t1)-y(t2),2))}
document.write("n = "+n+", L = "+L+"<br>") }
la lunghezza della curva da t=0 a t=2
la lunghezza della curva da t=0 a t=2
n = 20000, L = 7.999999999859822
n = 40000, L = 7.9999999999649045
n = 80000, L = 7.999999999991316
n = 160000, L = 7.99999999999792
n = 320000, L = 7.999999999999505
n = 640000, L = 7.999999999999726
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