а если его все-таки вводить, то можно ли ввести так, чтобы длины сохранялись?
Вот, например, для параметризованных кривых... если не наврал на ночь глядя:))). Но смысл в том, что нужна и сходимость производных там, где они есть. Именно поэтому любая последовательность описанных (касательные!) многоугольников со стремящимися к нулю сторонами годится для вычисления длины окружности.
Скажем, что последовательность кусочно-гладких непрерывных кривых (а ломаная является таковой)
сходится к непрерывной кусочно-гладкой кривой
, если
для любого
найдется такое
, что для любого
(у кусочно-гладкой кривой односторонние производные всегда имеются)
По отношению к такой сходимости длина, очевидно, непрерывна