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曲线的副法线曲面及其性质研究*

2015-08-16梁林

楚雄师范学院学报 2015年3期

梁林

(楚雄师范学院数学与统计学院,云南 楚雄 675000)

曲线的副法线曲面及其性质研究*

梁林

(楚雄师范学院数学与统计学院,云南 楚雄 675000)

摘要:通过类比一般空间曲线、曲面的研究方法,讨论了三维欧氏空间中曲线的副法线曲面,给出了副法线曲面的渐近线和曲率线;再由高斯曲率、平均曲率,得到了副法线曲面上常高斯曲率曲线、极小轨迹;最后,利用高斯曲率和平均曲率之间的线性关系和平方关系,得到了副法线曲面的分类定理。

关键词:副法线曲面;高斯曲率;极小轨迹;主曲率

曲面是经典微分几何研究的主要对象,它有许多丰富的性质,而微分几何学家常致力于一些特殊曲面的研究,以期扩宽曲面的知识。文献[1]讨论了三维欧氏空间中特殊曲线的主法线曲面。根据渐近曲线的方程,具体给出主法线曲面的一族非直线的渐近曲线,再根据平均曲率、高斯曲率及主曲率函数,得到曲线的主法线曲面的极小轨迹、常高斯曲率曲线及两个主曲率函数之比为常数的曲线,还给出了曲面上测地线和腰曲线的性质.本文利用类比的研究方法,讨论了三维欧氏空间中曲线的副法线曲面,获得了副法线曲面的渐近线和曲率线、常高斯曲率曲线、极小轨迹以及副法线曲面的分类定理。由于副法线曲面属于可展曲面的范畴,因此对副法线曲面的研究可丰富可展曲面的相关内容。

1. 预备知识

相应地,曲面的第一基本形式、单位法向量、第二基本形式、高斯曲率、平均曲率和两个主曲率函数分别由(1.2)-(1.7)给出:

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