* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
296 формы определяются 1 H
=
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ
ГЕОМЕТРИЯ
формулами
х
и
1
х x
x
аа
а v
Уuti Z
у y
и v
ua
Г л а в н ы е радиусы кривизны с у т ь кор ни квадратного уравнения
KR* —2MR+ 1 = 0 .
Z Z
z
u
v
Uvyuv
UV
u
D' =
=
и
1
x
U
v
x
Уи y
v v v
z
z
Нормальные сечения поверхности, имеющие кривизны Ki и /Сг, называ
ются главными нормальными сечениями dv
V
vv
x
x
y
v
v
Z
z
поверхности,
и
направление
этих
H
~ и
U
v
x
Уп y
F 2 .
^u
v
v
сечений (взаимно перпендикулярных) определяется из квадратного уравнения
VEU —
( 0 ^ - ^ ( * ) * + (
+ (FU-ED )
t
0
D
t
W
*
+
В с л у ч а е задания поверхности урав нением ( 1 7 ) вторая квадратичная форма имеет вид
г Ac* + 2s dxdy
2
=
^
+
2
tdy*
Vi
где
t = р = z
y r
+ /> + я
z
yt
z,
x
q =
Г = Z
S = Z ху*
-Z?— радиусы А кривизны соответствующих сечений C и С (фиг. 7 4 ) , т о R Cos Q = R (теорема М е н ь е ) . R берется со знаком плюс, Если
n
R
=
-rj- ,
K
n
R =
n
n
n
если п направлен в сторону вогну тости кривой C
nt
и минус, если п направлен в сто рону выпуклости. Для каждого нормального сече ния C его кри визна
n
коэффициенты квадратичных форм E F G D D D' вычисляются в данной точке (u v) поверхности. Классификация точек поверхности. Е с л и в точке M (u с) поверхности вели чина DD —D' >0, то точка назы вается эллиптической; R и R — одно го знака; вблизи точки M поверхность расположена по одну сторону касатель ной. Е с л и DD" — D' < 0 , т о точка называется гиперболической', Ri и R — разных знаков. Поверхность пересе кается касательной п л о с к о с т ь ю в точке М, и вблизи этой точки поверхность имеет вид г и п е р б о л и ч е с к о г о параболо ида. Е с л и D D * — D ' 2 = O то точкя называется параболической. R\ или R2 равен с о .
t t t t i t t ir 2 i 2 2 2 1
Геодезической
кривизной
Kg в точке M
Ф И Г . 7 1 . Нормальное сечение поверхности.
K=
n
/C COS
1
2
tp
+
+
K SinZcp
2
(формула Э й л е р а ) , где tp — у г о л между плоскостями нор мальных сечений с кривизной K и /Cin
Велич.ины Ri =
ные радиусы
~ Ai
t
R
2
=
— A
n
глав2
линии Г на поверхности называется кривизна в той ж е точке кривой Г', я в л я ю щ е й с я проекцией Г на касатель н у ю плоскость поверхности в точке М. Кривизна К линии Г, K и нормальная кривизна K кривой Г (кривизна нор м а л ь н о г о сечения п л о с к о с т ь ю , прохо дящей через т кривой Г и через п к поверхности в точке М) связа ны соотношениями (фиг. 75)
g n
кривизны, кривизна
т. е.
наибольшее в точ + —F*) поверхно DE
lt
K
g
= =
KslnQ; Kcos = 0; Rx-PaФиг. 75. Центр геодези ческой кривизны.
и ке
наименьшее
Средняя
значения
R.
поверхности DG— 2D'F 2 (EG кривизна
K Г
n
(и, с ) ^(K +
1
радиус
MC
l
кривизны геодезической Ci — центр
K)
2
=
диус = визны.
кривизны, геодезической
Kg
=
кри¬
ролная
(гауссова)
сти,
в точке
(u
t
v)
DD
n
D'2 — F*
Геодезической
линией
f f
на
поверхности
M
K = KiK
2
=
HG
называется такая линия, в точке которой / C = O . В д о л ь
каждой геодези-