证明:对于曲面M上的一点 若KG>0 则不存在实的渐近方向;若KG

大学本科 已帮助: 时间:2024-11-17 01:56:54

证明:对于曲面M上的一点,若KG>0,则不存在实的渐近方向;若KG<0,则存在两个渐近方向,且主方向平分两渐近方向所张成的角.
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难度:⭐⭐⭐

题库:大学本科,理学,数学类

标签:渐近,曲面,方向

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456***102

2024-11-17 01:56:54

正确答案:证法1 (1)根据定义2.4.3渐近方向满足微分方程:Ldu2+2Mdudv+Ndv2=0.它是2次方程有实解的条件为△=(2M)2一4LN=4(M2一LN)≥0即KG=当KG<0时有两个相异的实渐近方向;当KG=0时有两个相同的渐近方向;当KG>0时无实的渐近方向.(2)设KG<0.根据定义2.5.1与定理2.5.3中的Euler公式对于在渐近方向的法曲率有0=kn=k1cos2θ+k2sin2θ其中θ为渐近方向与主方向的夹角.于是这表明两个渐近方向与主方向的夹角相等.证法2 (2)当KG<0时取两族渐近曲线为参数网则dv=0Ldu2=0L=0du=0 Ndv2=0 N=0.于是曲率线微分方程(参阅定理2.5.5)为即M(Edu2一Gdv2)=0.因为L=N=0KG<0所以M≠0.从而上式即为Edu2一Gdv2=0.设在曲面M上平分两渐近方向(10)与(01)所张成的角即这正说明了两渐近方向的角平分线就是曲面M上的曲率线.
证法1(1)根据定义2.4.3,渐近方向满足微分方程:Ldu2+2Mdudv+Ndv2=0.它是2次方程,有实解的条件为△=(2M)2一4LN=4(M2一LN)≥0,即KG=当KG<0时,有两个相异的实渐近方向;当KG=0时,有两个相同的渐近方向;当KG>0时,无实的渐近方向.(2)设KG<0.根据定义2.5.1与定理2.5.3中的Euler公式,对于在渐近方向的法曲率,有0=kn=k1cos2θ+k2sin2θ,其中θ为渐近方向与主方向的夹角.于是这表明两个渐近方向与主方向的夹角相等.证法2(2)当KG<0时,取两族渐近曲线为参数网,则dv=0,Ldu2=0,L=0,du=0,Ndv2=0,N=0.于是,曲率线微分方程(参阅定理2.5.5)为即M(Edu2一Gdv2)=0.因为L=N=0,KG<0,所以M≠0.从而上式即为Edu2一Gdv2=0.设在曲面M上平分两渐近方向(1,0)与(0,1)所张成的角,即这正说明了两渐近方向的角平分线就是曲面M上的曲率线.

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