■コペルニクスの逆定理(その54)
ストークスの定理が不要な場合を掲げておきたい。
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双曲線x^2/a^2-y^2/b^2=1の媒介変数表示は
x=asecθ,y=btanθ
で表されるが
x=acosh(t),y=bsinh(t)
の表し方のほうが何かと都合がよい。
dx/dt=asinh(t),dy/dt=bcosh(t)
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原点Oと点A(t=0),点P(t=u)で囲まれた領域の面積は
S=1/2・abu
S=1/2・acosh(u)bsinh(u)-∫(0,acosh(u))ydx
∫(0,acosh(u))ydx=∫(0,u)ydx/dtdt=∫(0,u)ab(sinh(t))^2dt
=ab/2∫(0,u)[cosh(2t)-1)dt=ab/2cosh(u)sinh(u)-u
したがって、S=1/2・abu
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楕円x^2/a^2+y^2/b^2=1の媒介変数表示は
x=acosθ,y=bsinθ
についても、S=1/2・abuが成り立つ
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