Q. 80

Question

Prove that if f is continuous on [a, b] and C is any real number, then f(x) and f(x)+C have the same arc length on [a, b]. Then explain why this makes sense graphically.

Step-by-Step Solution

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Answer

The arc length of f(x) from x=a to x=b can be represented by the definite integral:ab1 + ( f'(x))2dxHere, when f(x) and f(x)+C are differentiated, we get the same f'(x) asdifferentiation of a constant is zero. when this is substituted in the definiteintegral we get the same arc length in the same interval.Graphically this makes sense as the f(x)+C is vertically shifted version of f(x) and arc lengths of both the curves are same in the same interval.

1Step 1. Given information

f(x) is continuous on [a, b] and C is any real number.

2Step 2. Finding arc lengths of f ( x )   and   f ( x ) + C and proving why both are same.

The arc length of f(x) from x=a to x=b can be represented by the definite integral:ab1 + ( f'(x))2dxHere, when f(x) and f(x)+C are differentiated, we get the same f'(x) asdifferentiation of a constant is zero. when this is substituted in the definiteintegral we get the same arc length in the same interval.Graphically this makes sense as the f(x)+C is vertically shifted version of f(x) and arc lengths of both the curves are same in the same interval.