请问您怎么求任意一条曲线上一个点的坐标和任意一条曲线的长度

请问您怎么求任意一条曲线上一个点的坐标和任意一条曲线的长度
假如这条曲线不规则
zcq263 1年前 已收到2个回答 举报

清理站 幼苗

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其实你的问题很大,数学里关于这两个问题有许多很令人费解的问题.此处只讨论常见情况.
首先,理论上来说,若要求一个曲线上的点的坐标,一般来说需要知道这条曲线的表达式,无论是以函数形式给出的,还是方程形式给出的.只有这样,当你给出一个规定条件(比如说y=10x,在x=2时),才能够写出这个条件下曲线上规定点的坐标值.
至于曲线的长度计算,一般来说也是建立在知道曲线表达式的前提下进行的.
拿一元函数来说,曲线长度=∫(1+(y')^2)^(1/2) dx.积分上下限就是起始端x的值和终点x的值.总之,一般的曲线长度都是用积分得到的.
ps:当然有些病态的函数处处连续,但处处不可导(比如y=∑(a^n)cos( (b^n)πx),n从0变化到∞),这种曲线的长度虽然也是积分得到的,但不是我们常见的积分形式,被称作勒贝格积分.
总之,解析式一般来说是必要的.

1年前 追问

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zcq263 举报

那我怎么才能得到一条曲线的解析式呢

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谢谢你的追问!
这又是一个很大的问题。我明白你的意思:也就是任意拿到一条曲线如何确定解析式对么?
目前,在工程学上的主要手段是数值近似,也就是把曲线输入到电脑里,电脑通过一系列简单函数的叠加,逐渐让自己生成的曲线形状去逼近你所输入的曲线(这一过程典型的例子就是傅里叶变换)。当逼近的误差达到你满意的程度为止(足够小),就可以用近似模拟出来的曲线代替原始的曲线。而此时由于近似曲线是由很多简单函数叠加而成的,有明确的解析式,也就可以进行以上的运算了。

zcq263 举报

谢谢你,我决定采纳你的答案。但我还有最后一个问题,假如一条曲线我知道这条曲线上几个点的坐标,我能推出它的参数方程什么的么?

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谢谢你的追问!
这个问题的答案是,你可以推测的很精确,但永远不会完全精确。你知道的点的数量越多,在近似过程中自然也就能获得更好的效果,计算机可以帮你找到一个合适的参数,使你的参数方程足够逼近真实曲线。但是这最多也不过是近似而已,如果需要得到完全精确的参数方程,你就需要知道曲线上所有点的坐标,而此时你的问题就已经失去意义了(知道了每个点=你知道了一切)

zcq263 举报

为什么贝塞尔曲线会有一个精确的参数方程公式?

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谢谢你的追问!
额,我觉得这两个问题是有差别的。贝塞尔曲线实际上是先给出了控制点,求出参数方程,再有的曲线;而我理解你想问的是先有曲线,确定几个点,最后求出参数方程。两个过程的处理办法是不尽一样的。

放眼红尘 幼苗

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点的坐标应该是解析给出的吧,至于长度,是积分得到的怎么解析?不规则曲线有没有函数或者参数方程什么的要想生成曲线,那就得有解析或者某种规则,你按照这种规则去求坐标。如果知道某些点,可以用样条线等插值拟合也就是说一条不规则的曲线是不能确定任意一点的坐标对吗可以通过近似的方法得到...

1年前

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