弧长

曲线的特征之一
弧长(arc length),是曲线的刚体运动不变量。在研究曲线时,用弧长作参数,可大大简化公式,并较容易导出其他不变量。[1]
在半径为R的圆中,因为360°的圆心角所对的弧长就是圆周长C=2πR,所以1°的圆心角所对的弧长是2πR/360,即πR/180。于是n°的圆心角所对的弧长为
[2]

基本概念

在研究曲线时,我们总引进弧长作为参数,一方面是由于曲线的一般参数 t 不具有任何几何意义,另一方面,因为弧长是曲线的刚体运动不变量,用弧长作参数,可大大简化公式,并较容易导出其他不变量。
为连续曲线(如图1)。它的端点分别为A,B,在A,B之间任取n-1个点:
。为方便计,把A写成
,把B写成
。它们将
分成n段。设各点对应的参数依次为
。用直线段连结相邻的点,得到一折线形,它的长:
当分点无限增加时,若σ趋于一个与分点的选择无关的确定极限,则称此极限为 曲线段AB的弧长