用MATLAB计算曲线的长度

先看曲线长度计算公式:

S=\sum_{i=q}^{b}\left(x_{i+1}-x_{i}\right) \sqrt{1+f^{\prime}(x)^{2}}=\int_{a}^{b} \sqrt{1+f^{\prime}(x)^{2}} d x

如果知道的表达式y=f(x),则使用MATLAB积分函数int即可,但是我们常常不知道函数的表达式,只有相应的数据集(x, y),那么我们可以使用数值积分函数trapz计算得到曲线的长度。代码如下:

MATLAB中

clear
h = 0.01;
x=0:h:9;
y = 4*x/3;
dy = diff(y)/h;
S = h*trapz((1+dy.^2).^0.5)
S =

   14.9833

理论值为15,计算结果非常接近。

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