Главная > Элементы векторного исчисления
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

4. Главная нормаль и кривизна. Вторая основная формула.

Орт касательной в произвольной точке, кривой и длина дуги между этой точкой и фиксированной точкой являются геометрическими понятими, не зависящими от способа их определения.

Следовательно, тем же свойством инвариантности обладает и производная орта касательной по дуге Поэтому следует ожидать, что модуль и направление этой производной должны иметь определенный геометрический смысл.

а) Выясним сначала геометрический смысл модуля производной Для этого рассмотрим на нашей кривой (рис. 98) две точки и соответствующие исходному и приращенному значениям дуги, и проведем в них орты касательных Совместим начало соседнего орта - с началом исходного орта с Радианную меру угла между

этими ортами обозначим Приращение орта касательной является основанием равнобедренного треугольника с единичными боковыми сторонами и углом при вершине (рис. 98).

Рис. 98.

Следовательно, модуль этого приращения равен

В силу мы получим

Итак,

Но предел отношения угла между направлениями касательных в данвой точке и в бесконечно близкой точке к длине дуги, заключенной между этими точками, называется кривизной кривой в данной точке и обозначается К (§ 1, п. 5, (8.14)):

Итак,

т. е. модуль производной орта касательной по дуге равен кривизне К кривой.

б) Исследуем теперь направление вектора Продифференцировав по дуге тождество

мы получим

откуда следует, что вектор перпендикулярен к т. е. направлен по одной из нормалей кривой в данной точке.

С другой стороны, вектор вместе с ортом касательной определяют некоторую плоскость, проходящую через рассматриваемую точку Эта плоскость, в которой располагаются производные первого и второго порядков, называется соприкасающейся плоскостью линии .

Итак, вектор направлен по той нормали кршой, которая лежит в соприкасающейся плоскости. Эта нормаль называется главной нормалью (§ 1, п. 4).

Орт вектора обозначается и называется ортом главной нормали.

в) Вектор равен своему модулю К, умноженному на свой орт Записав это, мы и получим вторую основную формулу дифференциальной геометрии линии

Итак, производная орта касательной по дуге равна произведению кривизны линии на орт главной нормали.

г) Из (8.35) непосредственно вытекают формулы для вычисления кривизны и орта главной нормали:

1
Оглавление
email@scask.ru