证明公式S是空间区域V的光滑边界闭曲面,n为S上动点(ξ,η,ζ)处外法向单位向量.r={ξ-x,η-y,ζ-z),(x,y,z)∈S,为
证明公式S是空间区域V的光滑边界闭曲面,n为S上动点(ξ,η,ζ)处外法向单位向量.r={ξ-x,η-y,ζ-z),(x,y,z)∈S,为一定点.
证明公式S是空间区域V的光滑边界闭曲面,n为S上动点(ξ,η,ζ)处外法向单位向量.r={ξ-x,η-y,ζ-z),(x,y,z)∈S,为一定点.
设∑是空间区域Ω的光滑边界曲面,n为∑上动点(x,y,z)处的外法向单位向量, (x,yo,zo)是∑上一定点,r={x=xo,y-yo,z-zo}, r=|r|
(Minkowski公式)设MCR3为2维光滑、定向、紧致曲面,x(P)为它的位置向量,n(P)为P点处的连续单位法向量.函数φ(P)=一=一x(P)n(P) (P∈M)称为曲面M的支撑函数.它是坐标原点O到P的切平面的有向距离,则有Minkowski公式:
设曲面M:x(u,v)具有2阶连续偏导数,{u,v}为正交曲线网,证明曲面的Gauss公式:
证明,
其中n为曲面S上的单位法矢,l为S的有向边界曲线,其正向与n符合右手法则,u和υ都是点M的函数.
设M为R3中2维光滑曲面,{u,v}为点P∈M邻近的局部坐标(参数),{x(u,v),xu(u,v),xv(u,v),n(u,v)}称为自然标架场.{x(u,v),e1(u,v),e 2(u,v),e3(u,v))为规范正交标架场,dx,dei(i=1,2,3)都可用e1,e2,e3的线性组合表示.此公式称为曲面M的基本公式(或运动方程):
在近代微分几何中,R3中的光滑曲面M:x=x(u,v),它的自然切标架场为{xu,xv),并称{du,dv}为它的对偶余切标架场,即du(xu)=1, du(xv)=0,dv(xu)=0, dv(xv)=1.而{e1,e2,e2}为R3中的规范正交活动标架,它限制到曲面M上,{e1,e2}为M上的规范正交切标架场,e3为M的法标架场,{ω1,ω2,ω3}为{e1,e2,e3}的对偶标架场,即ωi(ej)=δij (i,j=1,2,3).曲面M的第1和第2基本形式分别为
定理1如果{u,v}为曲面M的正交坐标系,则有下面的计算公式:
证明:在曲面M:x(u,v)的一般参数u,v下,弧长参数曲线(u(s),v(s))的测地曲率为
其中A=A1=F111u2+2F121uv+F221v2,B=A2=F111u2
设(X,τ)是Hausdorff拓扑线性空间,E是X的闭线性子空间,π:X→X/E是商投射,使得
π(x)=x+E(x∈X),τE={VX/E:π-1(V)∈τ}.
证明:
设f(x,y)具有一阶连续偏导数,其等值线f(x,y)=v是简单闭曲线,此闭曲线围成区域的面积是F(v),F(v)有连续导数,D是由f(x,y)=v1和f(x,y)=v2(v1<v2)围成的区域.证明
证明广义的Cauchy定理与Cauchy公式:设X是Banach空间,D为区域,Γ=D是封闭的可求长Jordan曲线,x=x(t):→X在上连续在D内解析.则