Enunciado

Dizemos que uma δ : α ,   β → R n , com derivada contínua, está parametrizada pelo comprimento de arco se δ ' s = 1 , para todo s ∈ α ,   β . Verifique que cada uma das curvas abaixo está parametrizada pelo comprimento de arco. Interprete o parâmetro s .

b )   δ s = R cos ⁡ s R , R sin ⁡ s R ,     s ≥ 0 ,     o n d e   R > 0   é   u m   r e a l   f i x o

Passo 1

Podemos interpretar δ ' s como sendo:

δ ' s = δ ' 1 2 + δ ' 2 2

Então, vamos achar cada um:

δ ' 1 2 + δ ' 2 2 = R cos ⁡ s R ' 2 + R sin ⁡ s R ' 2 = R 2 × 1 R 2 sin 2 ⁡ s R + R 2 × 1 R 2 cos 2 ⁡ s R

= sin 2 ⁡ s R + cos 2 ⁡ s R

Passo 2

Podemos interpretar δ ' s como sendo:

Uma relação trigonométrica conhecida é:

sin 2 ⁡ u + cos 2 ⁡ u = 1 ,     S e n d o   u = s R

Assim:

sin 2 ⁡ s R + cos 2 ⁡ s R = 1 = 1

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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Seja γ : I → R 2 parametrizada pelo comprimento de arco (isto é: γ ' s = 1 para todo s ∈ I ).a) Verifique que, para todo s ∈ I ,k s = γ ' ' s , onde k s é a curvatura em γ s .b) Prove que se k s = 0 ,
Seja γ : I → R 2 uma curva derivável até a 2ª ordem, com γ ' t ≠ 0 no intervalo I . Seja s t = ∫ t 0 t γ ' u d u , t ∈ I , com t 0 fixo em I . Sejam, ainda, T → t = γ ' t γ ' t o versor de γ ' t e t →
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Seja γ : a . b → R n , com derivada contínua, e tal que γ ' u ≠ 0 em a , b . Seja s : a , b → R dada por s t = ∫ a t γ ' u d u .a) Verifique que a função s = s t é inversível e seja t = t s sua invers
Calcule a curvatura e o raio de curvatura da curva γ t = R cos ⁡ t , R sin ⁡ t ( R0 fixo).