弧微分公式如图所示:
弧微分的几何意义是用一条线段的长度来近似代表一段弧的长度,MT的长度即为弧MM'的微分,由此联系勾股定理可得弧微分公式。
弧微分规定:
(1)自变量x增大的方向为曲线的正向。
(2)当弧段M₀M的方向与曲线正向一致时,M₀M的弧长S>0;相反时,S<0。
根据弧微分的定义可知:
ds=√d²x+d²y+d²z……式(1)。
根据一元函数性质可知:
dx=x`(t)dt,dy=y`(t)dt,dz=z`(t)dt……式(2)。
将(2)带入到(1)中有,ds=√[x`(t)²+y`(t)²+z`(t)²]dt。