曲率公式

K = |y''| / (1+y'²)^(3/2) R = 1/K
描述曲线弯曲程度的量,曲率越大弯曲越厉害
K:曲率 y':一阶导数 y'':二阶导数 R:曲率半径=1/K 直线曲率K=0,圆曲率K=1/R(常数)
圆:参数1=半径R;抛物线:参数1=a;自定义:参数1=y'',参数2=y'

曲率公式详解

曲率描述曲线的弯曲程度,曲率越大弯曲越厉害。

直角坐标公式:K=|y''|/(1+y'²)^(3/2)

参数方程:K=|x'y''-x''y'|/(x'²+y'²)^(3/2)

曲率半径:R=1/K,曲率的倒数。曲率半径越大,曲线越平缓。

特殊情况:

直线:y''=0,K=0,R=∞(不弯曲)

圆:K=1/R(常数),各点曲率相同

抛物线y=ax²顶点:K=2|a|(最大曲率点)

曲率圆:在曲线上某点作一个与曲线有相同切线和曲率的圆,圆心在曲线凹侧,半径为曲率半径R=1/K。

常见问题

Q:曲率和斜率什么区别?

A:斜率描述直线的倾斜程度(一个数),曲率描述曲线的弯曲程度(随位置变化)。直线斜率处处相同但曲率为0;曲线各点斜率和曲率一般都不同。

Q:曲率半径有什么用?

A:曲率半径R=1/K在工程中常用,如道路设计中弯道半径、透镜曲率半径、凸轮设计等。曲率半径越小,弯曲越急。汽车过弯时向心加速度a=v²/R,R越小需要的向心力越大。

Q:为什么圆的曲率是常数?

A:圆上各点弯曲程度相同,所以曲率K=1/R为常数。半径越小的圆曲率越大(弯曲越厉害),半径越大曲率越小,半径无穷大时曲率为0(退化为直线)。

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