Cálculos correspondientes al apartado 3)

La curva dada en el plano de los parámetros es un segmento de la recta que une (0, 4π/15) con ( π/20, 3π/10). La ecuación de la recta que pasa por dichos puntos es


y operando queda


La imagen de este segmento de recta sobre la superficie es la curva C que da la carretera.


Una representación paramétrica de C se obtiene al sustituir en la parametrización de la superficie esférica el parámetro θ en función del parámetro Φ según la relación obtenida anteriormente:


Sin embargo para hallar la longitud de la carretera no es necesaria la parametrización de C, ya que basta conocer la relación existente entre el parámetro de la curva y los parámetros de la superficie ya que los coeficientes de la primera forma fundamental permiten obtener la longitud buscada mediante la fórmula



donde t representa el parámetro de la curva. En nuestro caso el parámetro de la curva C coincide con uno de los parámetros de la superficie, t=Φ, lo que simplifica los cálculos:




La longitud será



Esta última integral es una integral elíptica de segunda especie que no puede ser calculada por métodos normales.

Otra forma de proceder es utilizando la fórmula conocida para la longitud de un arco de curva como la integral del módulo de la derivada de la parametrización de la curva


El resultado obtenido es lógicamente el mismo, pero los cálculos son algo más largos.

En los dibujos siguientes vemos como es la imagen del segmento de recta


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