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Kurvenlänge Parameterdarstellung Kardioide

Universität / Fachhochschule

Funktionalanalysis

Tags: Funktionalanalysis, Kardioid, Kurve, Parameterdarstellung

 
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Emilia200498

Emilia200498 aktiv_icon

13:12 Uhr, 16.05.2018

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Hallo,

ich habe wahrscheinlich einen Fehler in der folgenden Aufgabe. Ich wäre sehr sehr dankbar wenn jemand drüber gucken würde, denn am Ende geht leider nichts auf.

Die Aufgabe lautet:

Kardioide besitzen die Darstellung:
(x2+y2)(x2+y2-2ax)-a2y2=0, für a>0

1) finden Sie eine Parameterdarstellung in Polarkoordinaten
2) Berechnen Sie die Kurvenlänge

Ich bin wie folgt vorgegangen: ich habe x=rcos(φ),y=rsin(φ) eingesetzt und nach Lösungen für r(φ) gesucht und bin auf folgende gekommen:

r(φ)=a(cos(φ)+1)

habe dann die Parameterdarstellung so gewählt:

c(t)={a(cos(t)+1)cos(t),a(cos(t)+1)sin(t)}

Für eingesetzte a erhalte ich auch Herzkurven. Jedoch sagt mir der Integralrechner keine plausible Lösung für das die Kurvenlänge, also das Integral von 0 bis 2π von der Norm der Ableitung von c(t).

Ich weiß jetzt leider nicht wo der Fehler liegt und bin auch etwas überfordert, da es ja eigentlich funktionieren sollte...

Liebe Grüße und danke im Voraus.

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
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ledum

ledum aktiv_icon

16:00 Uhr, 17.05.2018

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Hallo
ich sehe die Kartoide lieber als eine Cycloide, ein Kreis, der mit demselben Radius auf einem Kreis aussen umläuft. dann ist die gleichung :x=rcos(t)+rcos(2t),y=rsin(t)+rsin(2t), und der Betrag wird einfacher. ich glaube auch deinen form kann man mit den Additionstheoremen für sin(2t) so umformen.
Bild der Erzeugung, roter Kreis zeichnet beim Umlauf dum den kleinen mit dem Ende eines Radius die Kardioide
Gruß ledum

Bildschirmfoto 2018-05-17 um 15.55.52
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