Solución
Apartado a
Usando la ecuación 3.11, r′(t)=3i+4j, entonces
s=∫ab∥r′(t)∥dt=∫1532+42dt=∫155dt=5t∣∣15=20
Apartado b
Usando la ecuación 3.12, r′(t)=⟨cost−tsent,sent+tcost,2⟩, entonces
s=∫ab∥r′(t)∥dt=∫02π(cost−tsent)2+(sent+tcost)2+22dt=∫02π(cos2t−2tsentcost+t2sen2t)+(sen2t+2tsentcost+t2cos2t)+4dt=∫02πcos2t+sen2t+t2(cos2t+sin2t)+4dt=∫02πt2+5dt
Aquí podemos usar una fórmula de una tabla de integrales
∫u2+a2du=2uu2+a2+2a2ln∣∣u+u2+a2∣∣+C
entonces obtenemos
∫02πt2+5dt=21(tt2+5+5ln∣t+t2+5∣)o2π=21(2π4π2+5+5ln(2π+4π2+5))−255≈25.343