第2種楕円積分


 


楕円


  


の弧の長さsについて考える。


  


とおくと、これは上の楕円のパラメータ表示(極座標とは異なるので注意)になるので、弧の長さは次式で与えられる。


  


ここで、


  


とおけば、楕円の弧の長さは次式で求められる。


  


(1)式の右辺に現れる積分を第2種楕円積分といい、次の記号で表す。


  


φ=π/2までの積分を第2種完全楕円積分といい、であらわす。


すなわち、


  


楕円の周の全長をLとすると、対称性から、


  


 


また、t=sinθとおくと、


  


なので、


  


になる。


これをルジャンドルの標準形という。


したがって、第2種完全楕円積分は


  


 


 


問 次の曲線の長さを求めよ。


  


【解】


この曲線の長さをsとすると、


  


(解答終)


 


したがって、


  


の長さL