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什么是曲率半径?曲率半径到底有什么用? 什么是曲率半径公式

什么是曲率半径

简单地理解,在曲线上一点附近与之重合的圆弧的最大半径。也可以理解为在曲线上一点附近与之相切(凹侧内切)的圆弧的最大半径(也可以等价地认为是凸侧外切的圆弧的最小半径,这一表述方式很少有)。

曲率半径的倒数(1/R)称为曲率。两点说明:

一是要光滑曲线才存在曲率半径,不光滑的曲线不存在,不如锯齿形曲线在拐角处就找不到这样的圆弧(此种情况把曲率半径定义为0);

(而且只考虑考察点附近很小一段,不是考虑曲线整体,所以这是是局部性质,除圆(弧)外,一般的曲线上各个点的曲率半径可能不同,不如抛物线,椭圆、双曲线等)。

二是重合的圆弧不唯一,可能有很多个,取半径最大的那一个。

比如直线,如何一点都可以找到无数个圆弧与之重合,其曲率半径定义为无穷大(∞),曲率为0(不弯曲)。

对于圆弧上每一点,与之相切的圆弧也有很多,凹侧最大的内切圆弧就是其自身,其曲率半径就是圆弧的半径)。以上是物理老师常用的解释方法,对高一的同学来说应该可以了。

如果要用严谨的表述,可以参见樊映川等编《高等数学讲义》(高等教育出版社)。(叙述文字太多,又涉及到极限的定义,不便录入,而且高一同学也不好理解,可以等高二学了极限概念再看)

延伸阅读

曲率半径取值范围

曲率取值范围?x^2+y^2=r^

2曲率半径为r,曲率为 1/r令 r->0,曲率->无穷。在微分几何中,曲率的倒数就是曲率半径,即R=1/K。在微分几何中,曲率的倒数就是曲率半径,即R=1/K。

什么是曲率半径有什么用

曲率半径就是曲率的倒数。欲求得曲率半径首先要知道曲率如何计算在平面直角坐标下其计算公式如下曲率k=y”/[(1+(y’)^2)^(3/2)],其中y’, y”分别为函数y对x的一阶和二阶导数;这个图没有坐标值 你可以自己随意建立一个 长度什么的通过测量都是已知的 圆和正多边形的函数也都知道 可以求导 不过对于这个题来说 切点的曲率半径很显然就是圆的(轮子的)半径嘛

曲率半径的公式怎么推导

曲率半径的公式为κ=lim|Δα/Δs|。;ρ=|[(1+y’^2)^(3/2)]/y”|,证明如下:;1、曲线上某点的曲率半径是该点的密切圆(Osculating circle)的半径。密切圆可能是与曲线在该点相内切的圆中半径最大的(比如在椭圆长轴顶点处),也可能是与曲线在该点相外切的圆中半径最小的(比如在椭圆短轴顶点处),也可能两者都不是。;2、比如对于直线上任一点,和直线在该点相切的圆的半径可以任意大,所以直线的曲率半径为无穷大(对应于曲率为零,也就是“不弯曲”)。而在圆上,每一点的密切圆就是其本身,故其曲率半径为其本身的半径。抛物线顶点曲率半径为焦准距(顶点到焦点距离的两倍)。;对于y=f(x),曲率半径等于(1+(f ‘)^2)^(3/2)/ |f “| 。

曲率圆的半径是1吗

曲率半径为曲率的倒数,半径是圆的半径,圆上的弯曲度到处都是一样的,所以圆的曲率半径就是圆的半径。

在微分几何中,曲率的倒数就是曲率半径,即R=1/K。平面曲线的曲率定义为曲线上一点的切向角对弧长的微分旋转率,表示曲线偏离直线的程度。对于曲线,它等于最靠近该点曲线的圆弧半径。对于曲面,曲率半径是法向截面或其圆组合最合适的半径。

曲率半径主要用来描述曲线在某一点的弯曲变化程度。例如,圆上的弯曲度到处都是一样的,所以曲率半径就是圆的半径,直线不是弯曲的,并且与该点直线相切的圆的半径可以任意大,所以直线没有曲率半径,圆的半径越大,形状越小。弯曲度越小,越像直线。因此,曲率半径越大,曲率越小,反之亦然。

曲率半径是什么

曲率的倒数就是曲率半径 曲率半径主要是用来描述曲线上某处曲线弯曲变化的程度特殊的如:圆上各个地方的弯曲程度都是一样的(常识)而曲率半径就是它自己的半径;直线不弯曲,所以曲率是0,0没有倒数,所以直线没有曲率半径. 圆形越大,弯曲程度就越小,也就越近似一条直线.所以说,圆越大曲率越小,曲率越小,曲率半径也就越大. 如果在某条曲线上的某个点可以找到一个相对的圆形跟他有相等的曲率, 那么曲线上这个点的曲率半径就是该圆形的半径(注意,是这个点的曲率半径,其他点有其他的曲率半径).也可以这样理解:就是把那一段曲线尽可能的微分,直到最后近似一个圆弧,这个圆弧对应的半径即曲线上这个点的曲率半径.

曲率半径的定义是什么

在微分几何中,曲率的倒数就是曲率半径,即R=1/K。平面曲线的曲率就是针对曲线上某个点的切线方向角对弧长的转动率,通过微分来定义,表明曲线偏离直线的程度。

对于曲线,它等于最接近该点处曲线的圆弧的半径。

对于表面,曲率半径是最适合正常截面或其组合的圆的半径。

曲率半径主要是用来描述曲线上某处曲线弯曲变化的程度,特殊的如:圆上各个地方的弯曲程度都是一样的故曲率半径就是该圆的半径;直线不弯曲 ,和直线在该点相切的圆的半径可以任意大。


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