Question

Вычислить длину дуги кривой
$L:p=7(1+cosa)$ - кардиоида

Answer 1

$L:\ \rho=7\, (1+cos\varphi )\\\\\rho'=-7\, sin\varphi \\\\\rho^2+(\rho')^2=49(1+cos\varphi )^2+49sin^2\varphi =49\cdot (1+2cos\varphi +\underbrace {cos^2\varphi +sin^2\varphi }_{1})=\\\\=49\cdot 2\, (1+cos\varphi )=49\cdot 2\cdot 2\, cos^2\dfrac{\varphi }{2}=49\cdot 4\ cos^2\dfrac{\varphi }{2}$

$\dfrac{1}{2}\, L=\int\limits^{\pi }_0\, \sqrt{\rho^2+(\rho')^2}\ d\varphi = \int\limits^{\pi }_0\ \sqrt{49\cdot 4\, cos^2\dfrac{\varphi }{2}}\ d\varphi =\int\limits^{\pi }_0\ 7\cdot 2\cdot cos\dfrac{\varphi }{2}\ d\varphi =\\\\\\=14\cdot 2\, sin\dfrac{\varphi }{2}\ \Big|_0^{\pi }=28\cdot (sin\dfrac{\pi}{2}-sin0)=28\\\\\\L=2\cdot 28=56$