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极坐标系中路径的微元ds为何是rdθ呢?

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看图:


IP属地:浙江来自Android客户端1楼2014-02-20 11:29回复
    极坐标下 面积元素的一边是(就是看成近似矩形的那个元素)是弧长这个长度为rdθ所以这个近似矩形的一边是rdθ另一边是dr 所以面积元素是rdθdr


    IP属地:重庆2楼2014-02-20 11:55
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      2025-11-17 22:14:26
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      在圆周上取两点A、B,圆心为O,半径为r。
      当A点和B点离得很近时,∠AOB=dθ,AB=ds。
      三角形AOB是等腰三角形,AB=2rsin(dθ/2)。
      由泰勒展式,θ趋向于0时,sinθ=θ。
      所以sin(dθ/2)=dθ/2,进而得到AB=2r×dθ/2=rdθ。
      所以ds=rdθ。
      证明需要用到三角函数的泰勒展开,也需要微分的极限思想。


      IP属地:江苏3楼2015-03-06 11:02
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        那是因为在楼主的题目里极径r是一个常量,dr=0


        4楼2015-03-06 12:56
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          5楼2015-03-06 13:00
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            对于微小的弧,两个向径+弧的组合可近似看做扇形,由扇形弧长公式L=rθ即可推得。


            IP属地:北京6楼2015-03-06 13:17
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              楼主高数看的什么书?如果是同济的,看看二重积分换元的部分,直角坐标换到极坐标,雅可比行列式为r


              IP属地:湖北来自Android客户端7楼2015-03-06 13:37
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                个人认为,ds并不等于rdθ,应为画图可以看出一点处的ds是和该点处斜率(切线斜率)有关的,比如切线越陡峭,那么ds会越小,但是,rdθ其实是不变的,如图可视,所以弧微分是该点处微小切线段的等价无穷小


                IP属地:上海来自手机贴吧10楼2018-11-05 00:24
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                  2025-11-17 22:08:26
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                  补充:用余弦定理证明


                  IP属地:上海来自手机贴吧11楼2018-11-05 00:34
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                    你好楼主她们都解释错了


                    IP属地:北京12楼2019-02-08 09:31
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                      13楼2020-10-28 11:50
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                        楼上的都没看懂,在别处找到一个答案,自己总结了一下,用图形说明更好理解



                        IP属地:湖南来自Android客户端15楼2021-12-19 12:36
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