设M为R3中的C4正则曲面,x(u1,u2)为其参数表示,P0∈M,且满足:(1)KG(P)>0,即P0点的Gauss(总)曲率为正的;(2)在P0点,函数k1达到极大值,同时函数k2达到极小值,则P0为M的脐点.这和以下条件等价:设M为R3中的C4正则曲面,x(u1,u2)为其参数表示,P0∈M,且满足:(1’)P0为非脐点;(2’)在P0点,函数k1达极大值,同时函数k2达极小值.则KG(P0)≤0.
证明:曲面
在点(u,v)处Gauss(总)曲率相等.但M与
在此对应下未必为等距映射.问(a,b)与
满足什么关系时,M与
在此对应下等距?
在平面上取极坐标系{r,θ}.(1)证明:I=dr2+r2dθ2;(2)计算rijk.
设曲面
上无抛物点(即KG≠0处处成立),则该曲面上的点与单位球面S2在Gauss映射G:M→S2下的像G(M)是局部一对一的(是否是整体一对一的?参阅定理3.3.4).
对于R3中2维定向的闭曲面(紧致、无边的曲面),有
其中M+={P∈M|KG(P)≥0),g=g(M)为曲面M的亏格.
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:
C的正交轨线的微分方程;
设曲面
M.的第1基本形式为
I.=
D.U2+(U2+A.2)
D.V2 (A.&
G.T;0).求:
给出P(V)中的二阶曲面χ12+χ22-χ3χ4=0. 求:(1)点(1,1,0,2)的极面; (2)χ1+χ2-2χ3=0的极点.