-
Mình sẽ thử xác định một đường cong
-
với tung độ và hoành độ
-
được xác định bởi
-
một hàm số của tham số t
-
vậy mình có thể nói x là một hàm số của t
-
Mình cũng có thể nói y là một hàm số của t
-
Nếu khái niệm này hoàn toàn lạ lẫm với bạn
-
Bạn có thể xem lại các video trước về phương trình tham số
-
trên kênh của Khan Academy
-
Nhưng cái mà mình sẽ
-
nói và bàn luận trong video này nói chung
-
thì mình sẽ làm nhiều ví dụ cụ thể hơn
-
trong các video trong tương lai
-
Nhưng mình sẽ nghĩ về phần đường cong
-
được xác định ở đây
-
từ t=a
-
ở đây ta có t=a
-
vậy thì điểm này sẽ có tọa độ x a
-
phẩy y a
-
điểm này ngay đây
-
và khi mình tăng từ t=a
-
đến t=b
-
thì đường cong của mình sẽ trông như thế này
-
vậy cái này là khi t=b
-
t=b
-
vậy điểm này ở đây là x b
-
phẩy y b
-
Mình sẽ cùng nghĩ cách tìm
-
độ dài của đường cong thực tế
-
độ dài cung tròn từ t=a đến t=b
-
Để tìm nó thì
-
mình sẽ phóng to ra và phân tích nó
-
khi t thay đổi rất ít
-
vậy lượng thay đổi của t rất nhỏ
-
Mình bắt đầu từ điểm này ngay đây
-
và lượng thay đổi của t rất nhỏ
-
nên mình sẽ đi từ điểm này đến điểm này
-
là đoạn thay đổi của t
-
Nó thực tế còn nhỏ hơn khoảng này nữa
-
nhưng nếu mình vẽ nhỏ hơn
-
thì sẽ rất khó nhìn
-
Vậy cứ xem như đây là khoảng thay đổi rất nhỏ của mình
-
trong đoạn mà cung tròn của mình đi
-
vậy nếu mình muốn tìm độ dài
-
mình có thể chia nhỏ nó ra
-
thành độ dài mà mình dịch chuyển hướng x
-
và độ dài mình dịch chuyển theo hướng y
-
Vậy theo hướng x,
-
hướng x ngay đây
-
khoảng mà mình dịch chuyển là rất nhỏ
-
và nó bằng với cái gì?
-
Nó sẽ là tỉ lệ của lượng thay đổi
-
giữa cái mà mình đang thay đổi theo t
-
và cái mà x thay đổi theo t
-
nhân với lượng thay đổi rất nhỏ của t
-
Mình sẽ dùng kí hiệu vi phân
-
và mình đang sử dụng khái niệm
-
của vi phân như một thay đổi nhỏ vô cực
-
trong của ẩn đó
-
Đây không phải là cách chứng minh chính thống
-
nhưng nó giúp chúng mình hình dung
-
cách tìm độ dài cung tròn
-
khi mình gặp phương trình tham số
-
Mong nó sẽ giúp bạn hiểu về lý thuyết
-
là đây là dx của mình
-
Thực ra có thể viết nó thế này
-
dx/dt, nó giống với x phẩy của t nhân dt
-
và lượng thay đổi của y
-
sẽ cũng giống như vậy
-
Lượng thay đổi nhỏ vô cực của y
-
khi mình có một lượng thay đổi nhỏ vô cực của t
-
bạn có thể xem đó là tỉ lệ thay đổi
-
của y theo t
-
nhân với lượng thay đổi của t
-
lượng thay đổi rất nhỏ của t
-
bằng với
-
mình có thể viết là y phẩy của t, dt
-
Dựa vào cái này, độ dài
-
của cung tròn nhỏ đến vô cực ở đây?
-
Mình có thể dùng định lý Pytago
-
Cái này sẽ bằng với căn bậc hai của
-
nó là cạnh huyền của tam giác vuông này
-
ngay đây
-
Vậy cái này bằng với căn bậc hai
-
của cái này bình cộng cái này bình
-
Vậy bằng với căn bậc hai của
-
để mình làm rộng chỗ hơn một chút
-
mình nghĩ mình cần khá nhiều chỗ
-
Vậy những cái màu xanh này bình
-
dx bình phương, mình có thể viết lại là x phẩy
-
của t, dt bình
-
cộng với cái này bình, hay chính là y phẩy của t, dt bình
-
Giờ mình sẽ đơn giản nó một chút
-
Nhớ là đây là một độ dài cung tròn nhỏ vô cực
-
ngay đây
-
Mình có thể lấy dt bình ra làm thừa số chung
-
nó có mặt ở cả hai cái này
-
vậy mình có thể viết nó là
-
để mình viết nó lại
-
để mình viết ra, căn bậc hai
-
vậy mình sẽ rút dt bình ra làm thừa số chung
-
Và mình có thể viết cái này là dt bình
-
nhân với x phẩy t bình phương
-
cộng y phẩy t bình phương
-
và để cho nó rõ ràng
-
cái này nhân với toàn bộ cái này
-
ở đây
-
Bây giờ nếu mình có dt bình nằm dưới căn
-
mình có thể đơn giản nó
-
vậy mình sẽ có dt
-
Vậy tất cả cái này sẽ bằng với căn bậc hai
-
của, những cái nằm dưới căn này
-
sẽ trở thành x phẩy của t bình
-
cộng y phẩy của t bình
-
bây giờ mình lấy ra một dt
-
lấy ra một dt
-
Mình có thể viết nó ở đây
-
nhưng mình cứ viết nó ở bên đây
-
mình sẽ nhân hai cái này với nhau
-
Vậy mình chỉ đang viết lại biểu thức
-
cho lượng thay đổi nhỏ vô cực của độ dài cung
-
Mình khá may mắn vì trong giải tích,
-
mình có các công cụ để cộng được
-
những lượng thay đổi nhỏ vô cực này
-
và đó là điều mà tích phân xác định giúp chúng mình
-
Vậy nếu mình muốn cộng cái này
-
với cái này với cái này với cái này
-
và nhớ là, đây là những lượng thay đổi nhỏ vô cực
-
Mình minh họa nó không phải là nhỏ vô cực
-
để bạn có thể dễ hình dung nó
-
Nhưng nếu bạn cộng tổng nó lại
-
mình thực sự đang lấy tích phân
-
và tích phân nó theo t
-
vậy nếu mình bắt đầu từ t=a
-
và kết thúc ở t=b
-
và cứ như vậy, mình ít nhất có thể hình dung
-
về nó trên lý thuyết
-
cho công thức của độ dài cung tròn
-
đối với các phương trình tham số
-
Trong các video tiếp theo,
-
Mình sẽ áp dụng nó để tìm độ dài cung tròn