R3中k≠0,τ≠0的C4连通曲线x(s)为球面曲线等价于设曲线C:x(s)(s为弧长)为常挠曲率曲线.证明曲线:为
设曲线C:x(s)(s为弧长)为常挠曲率曲线.证明曲线
:
为x(s)的Bertrand侣线,其中a,b为常数,k,τ,V2分别为x(s)的曲率、挠率和主法向量,x(s)为其本身的从法向量,即x(s)=V3(s).
设曲线C:x(s)(s为弧长)为常挠曲率曲线.证明曲线
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为x(s)的Bertrand侣线,其中a,b为常数,k,τ,V2分别为x(s)的曲率、挠率和主法向量,x(s)为其本身的从法向量,即x(s)=V3(s).
设C:x(s)(s0≤s≤s1)为球面挠闭曲线(τ(s)≠0,
).证明:
如果x(s)满足:
则或者x(s)为球面曲线,或者x(s)为常曲率曲线.
证明:具有常曲率k≠0的挠曲线x(s)为Bertrand曲线(s为弧长),且x(s)的侣线
是x(s)的曲率中心的轨迹;并且
的曲率
,挠率
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.
设M为R3中的一个2维Ck(k≥1)正则曲面,点P∈M.证明:在M中存在P的一个开邻域U,使得U可用下列3种形式的Ck函数:2=f(x,y), y=g(x,z), x=h(y,z)中的一个确定为Ck曲面片.
设k(s0)≠0.证明:曲线C:x(s)(s为其弧长)与已给球面(球心为m)在s0有2阶接触
其中t可以任意选定.上式右边当固定s0时得到一条直线,称为曲线x(s)在s0处的曲率轴或极轴,而点
称为曲率中心,以曲率中心为圆心、
为半径的圆落在密切平面上,称为曲线x(s)在s0处的密切圆(见习题1.4.3图).(2)设k(s0)≠0,τ(s0)
推导说明方程:y=1.3+Ae-k/x(式中:A,k为方程参数,均大于0;y为因变量;x为自变量)的性质,绘出曲线形状,并说明其适用于描述何种曲线。