תוכן שנמחק תוכן שנוסף
שורה 23:
ב[[מרחב מטרי]] X אורך של עקומה <math>\gamma : [a,b] \to X</math> מוגדר על ידי
: <math>\textrm{length}(\gamma) = \ell (\gamma) = \sup \left\{ \sum_{k=0}^{n} d( \gamma(t_k) , \gamma ( t_{k+1} ) ) \right\}</math>
כאשר ה[[סופרמום]] רץ על כל <math>n \in \mathbb{N}</math> ועל כל <math>a=t_0 < t_1 < ... < t_n < t_{n+1} = b</math> חלוקה של הקטע [a,b]. זהו למעשה הסופרמום של אורכי העקומות הפוליגוניות (עקומות המורכבות ממספר סופי של קווים ישרים) המקרבות את העקומה.
 
אם העקומה <math>\ \gamma (t)</math> גזירה ברציפות ורגולרית, אפשר לחשב את אורך העקומה לפי הנוסחה הבאה:
: <math>\ell (\gamma)=\int_a^b \| \gamma '(t) \| \, dt</math>
 
במקרה שהעקומה נתונה כ[[גרף]] של [[פונקציה רציפה]] <math>y = f(x)</math> אפשר לחשב את אורך העקומהמשיק עלאינפיניטסימלי ידישל קירוב שלה באמצעות [[פוליגון]] - קו ישר שבור פתוח - בו החלקים של העקומה מקורבים על ידי [[משיק]]ים. כדי למצוא את אורך העקומה, לוקחים את הגבול שבו אורך כל קו ישר בפוליגון שואף לאפס. אזי אורך כל משיק אינפיניטסימליפוליגוני <math>d \ell</math>, הוא לפי [[משפט פיתגורס]] הוא <math>(d \ell)^2 = (dx)^2 + (dy)^2 </math>, אם הפונקציה [[נגזרת|גזירה]] אזי אפשר לרשום
: <math>\ell = \int_a^b d \ell = \int_a^b \sqrt{(dx)^2 + (dy)^2} = \int_a^b \sqrt{ 1 + \left( \frac{dy}{dx} \right)^2} dx = \int_a^b \sqrt{1 + (f'(x))^2} dx </math>
לנוסחה זו אפשר להגיע באופן [[ריגורוזי]] גם על ידי הקירוביםהצבת הפרמרטריזציה <math>(t, f(t))</math> בנוסחה הפוליגוניאליםהכללית.
 
== פרמטריזציה טבעית ==