已知弦长、弧长,想计算其半径,麻烦大家怎么反推A*SIN(A)=定值,怎么计算A。谢谢!!!
已知一条近似圆弧的样条曲线,知道弦长、弧长,想计算其半径,但计算到A*Sin(A)=28,就不会计算了。麻烦大家怎么反推A*SIN(A)=定值,计算A的公式。谢谢!!!
AsinA - 28 = 0,这种方程没有求解公式,只能用数值方法求得近似解。
最简便的是利用excel,用牛顿迭代计算,迭代公式为 A(n+1) = A(n) - f(A)/f'(A);
本题 f(A) = ASinA - 28,f'(A) = SinA + AcosA ;
在单元格A1放入A的初始值;因为 sinA ≤ 1,所以 A ≥ 28,A1 可设为30;
单元格A2输入迭代公式 =A1-(A1*Sin(A1) - 28)/(Sin(A1) + A1*cos(A1)) ,下拉。
单元格A2、A3、……,即为各次迭代结果。当数值不再改变,结束迭代,即停止下拉,不再改变的数值就是方程近似解。
由下图可知,将单元格A2下拉9格,便得到9次迭代结果,其中第6次就得到 AsinA - 28 = 0 的近似解为
A = 46.47732987 。
显然,用电子表格作迭代计算,要比用计算器手工计算便捷。
注意,sinA 中的A是弧度值,sin46.47732987 = 0.60244425 。
直径d,弦长b,弧长l,半径r。
关系公式:sin(l/d)=b/d
求d是“超越方程”,
没有求根公式。
同样xsinx=28也是超越方程。
只能求得根的“近似值”。
A*Sin(A)=28
A=28/Sin(A)
│A│>28
用excel找到根的大致区间
f(A)=A*Sin(A)-28
从28开始算
--------------------------
28-20.41463793
29-47.24538264
30-57.64094872
31-40.52516701
32-10.3543462
334.997091384
34-10.01118867
35-42.98639343
36-63.70403872
37-51.81091093
38-16.73799401
399.588020065
401.804526419
41-34.50352942
---------------------------
找到32后有1个根用32牛顿叠代
Xn=A-f(A)/f'(A)
EXCEL中
=I1-(I1*SIN(I1)-28)/(SIN(I1)+I1*COS(I1))
得到
32
32.38002378
32.45255768
32.45648564
32.45649767
32.45649767(这是其中1个近似解)
后一个取下一个负值34为初始值得
34
33.64652637
33.57516111
33.57112317
33.57110978
33.57110978(这是其中第2个近似正值解后面有无数解,根据你的范围选取)