对曲面上参数曲线二等分角轨线微分方程的理解
摘 要:对曲面上参数曲线二等分角轨线微分方程进行求解,解释u-曲线和v-曲线的切向量的表示方法,即以在某点张成二维向量切空间tps的两个切向量和为基底,以在自然基底下的分量( u, v)为其切向量,并对参数曲线的二等分角 1和 2关系的两种情况 1= 2和 1+ 2= 进行讨论,利用曲面的第一基本形式求解,使得曲面上参数曲线二等分角轨线微分方程更加易于理解,有助于初学者对微分几何课程更好地学习。
关键词:正则参数曲面 二等分角轨线 第一基本形式
中图分类号:o185.2 文献标识码:a 文章编号:1007-3973(2013)007-100-02
1 预备知识
(1)正则参数曲面:设s是e3的一个子集。如果对于任意一点p∈s,必存在点p在e3中的一个邻域v e3,以及e2中的一个区域u,使得在u和v∩s之间能够建立一一的、双向都是连续的对应,并且该对应(u,v)=(x(u,v),y(u,v),z(u,v)),(u,v)∈u,则称s是e3中的一张正则曲面,简称为曲面。
(2)切向量:设有正则参数曲面s:=(u,v),曲面s在每一点p∈s处的切空间tps是由切向量(u,v),(u,v)张成的二维向量空间。曲面s在任意一点(u,v)的任意一个切向量是d(u,v)=(u,v)du+(u,v)dv,其中(du,dv)是切向量d(u,v)在自然基底{(u,v),(u,v)}下的分量。
(3)曲面s的第一基本形式:令e(u,v)=(u,v)·(u,v),f(u,v)=(u,v)·(u,v) ,g(u,v)=(u,v)·(u,v) ,称它们为曲面s的第一类基本量,称i=e(du)2+2fdudv+g(dv)s parameter2为曲面s的第一基本形式。
(4)假设在点(u,v)有两个切向量d(u,v)=(u,v)du+(u,v)dv, (u,v)=(u,v) u+(u,v) v,则有:
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