Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Параметризация кривой.docx
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
169.8 Кб
Скачать

С b опровождающий трехгранник. Формулы Френе. Кручение

n

2. Уравнение нормальной плоскости

b

R(t)

R(t)

R(t)

норм

n

r(t)

Def. Множество всех нормалей проведенных к пространственной кривой в рассматриваемой точке и образуют нормальную плоскость.

Замечание. В качестве вектора нормали выбирают вектор касательной кривой, т.е. вектор , тогда:

- уравнение нормальной плоскости

Если кривая задана неявно (как пересечение поверхностей и , то вектор и вектора - компланарные

уравнение нормальной плоскости.

3. Соприкасающаяся плоскость криво

Пусть т. возьмем на ней еще точки расположенные по разные стороны от т. проведем через них плоскость.

Def. Предельное положение построенной плоскости, проходящей через т. когда две из них стремятся к третьей т. , и будем называть соприкасающейся плоскостью кривой в т.

Теорема. Пусть r = r(t) – дважды непрерывно дифференцируемая кривая. Если в т. вектора - неколлинеарны ( ), то в этой точке существует соприкасающаяся плоскость, и она проходит через вектора

Замечание 1. Точки кривой, в которых векторы - коллинеарны, называются точками распрямления кривой.

Замечание 2. Вектор нормали, лежащий в соприкасающейся плоскости, называется главным вектором нормали кривой. Орт этого вектора

.

Замечание 3. Из теоремы следует, что вектора - коллинеарные, поэтому

1) или векторное уравнение плоскости или

2) уравнение соприкасаящейся плоскости в координатном виде.

Так как принадлежат соприкасающейся плоскости , то соприкасающуюся плоскость назавают плоскостью ускорения:

а) вектора принадлежат соприкасающейся плоскости, т.к. плоскость проходит через касательную прямую;

б) принадлежит соприкасающейся плоскости, т.е. плоскость проходит через главный вектор нормали;

в) т.е. по нормале разложения вектора лежат в одной плоскости.

Главная нормаль. Бинормаль и её уравнение. Спрямляющая плоскость

Def 1. Плоскость, проходящая через касательную к кривой в т. и ортогональная соприкасающейся плоскости, называется спрямляющей плоскостью.

Def 2. Бинормалью называется прямая, которая получается при пересечении спрямляющей плоскости нормальной плоскостью.

З амечание. Из определений следует, что вектор бинормали - ортогонален касательному вектору (т.к. спрямляющая плоскость перпендикулярна касательной) и вектору главной нормали ( т.к. вектор главной нормали принадлежит соприкасающейся плоскости), т.е.

У

B

равнение бинормали

r

R

Вектор (т.к. в соприкасающейся плоскости)

Теперь можем записать уравнение бинормали в каноническом виде:

или

Уравнение главной нормали

В качестве направляющего вектора главной нормали можно выбрать вектор равный , тогда получим следующее уравнение:

Уравнение спрямляющей плоскости

Для спрямляющей плоскости вектором нормали является направляющий вектор главной нормали, поэтому получим следующее уравнение:

В

b

ыпишем теперь натуральную систему координат (орты сопровождающего трехгранника – триэдра

n