Смекни!
smekni.com

Дифференциальная геометрия торсов в пространстве 1R4 с псевдоевклидовой касательной плоскостью (стр. 4 из 8)

80. {M, R1, R2, 1R3}. Например,

90. {M, R1, R2,

}. Например,

100. {M,

, 1R2, 1R3}. Например,

Более подробно в своей дипломной работе я рассмотрю кривые, имеющие соприкасающийся флаг вида 20.

Рассмотрим кривую g с соприкасающимся флагом 20.

Построим в произвольной точке M кривой g канонический репер {M, e1, e2, e3, e4}.

Введем на кривой g естественную параметризацию s следующим образом:

(8)

Теорема 2.4. Для кривой g:

, заданной в естественной параметризации, получим

(9)

Доказательство.

.

Из (8) следует

. Значит,
и, следовательно,

,
. (10)

Дифференцируем равенство (10):

Отсюда,

Ч.т.д.

Вектор

направлен по касательной
в точке М:
. Вектор
выберем в соприкасающейся плоскости
перпендикулярно
:

Условие перпендикулярности к

в соприкасающейся плоскости:
Отсюда:
.

Вектор

выберем в соприкасающейся 3-плоскости
перпендикулярно векторам
и
.

(11)

Найти

и
можно используя условия ортогональности:

Подставив

и
в формулу (8) получим вектор
.

Вектор

выберем в 1R4 перпендикулярно
,
,
.

В нашем случае векторы

,
,
- векторы действительной длины, а вектор
- вектор мнимой длины.

Пусть кривая g задана в естественной параметризации. Вектора

,
,
, канонического репера будут заданы тоже с помощью параметра s.

Рассмотрим векторы

,
,
. Эти векторы можно будет разложить по базису
,
,
:

(12)

Теорема 2.5. Производная вектора постоянной длины перпендикулярна этому вектору.

Доказательство.

Пусть

Ч.т.д.

Из теоремы 2.5. следует, что

.

Домножим первое уравнение (12) скалярно на

. Получим
. Аналогично,

. (13)

Домножим первое уравнение (12) скалярно на

, второе на
, затем сложим их. (
,
)+(
,
)=
+
. Выражение
=0.

Отсюда,

=
.

Аналогично,

=
,
=
,
=
,
=
,
=
.

Выберем

,
. При этом
имеет действительную длину. Тогда

(14)

Исходя из (12) и (14), получим

=
. Следовательно,
=
=0.

.

Значит,

раскладывается по векторам
,
,
, задающим
. Значит,
=0, а следовательно
=0.