设P0为两曲线x(s)与的交点 在P0的一旁邻近取点P1 P2 它们分别属于曲线x(s)与 且使曲线
设P0为两曲线x(s)与的交点,在P0的一旁邻近取点P1,P2,它们分别属于曲线x(s)与
,且使曲线弧长
. 若
则称曲线x(s)与
在P0点有n阶接触. 证明: (1)两曲线x(s)与
具有n阶接触等价于
; (2)曲线x(s)的切线y(s)=x(s0)+(s一s0)x(s0)与曲线x(s)在s0有1阶接触的唯一直线; (3)若连通C2曲线x(s)每一点的切线与曲线x(s)有2阶接触,则曲线x(s)为直线.
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参考解答
正确答案:在s0点作Taylor展开:(1)
(2)由于y'(s)=[x(s0)+(s一s0)x'(s0)'=x'(s0)根据(1)切线y(s)与曲线x(s)在s0有1阶接触.又若直线Z(x)=x(s0)+(s一s0)a(a为常单位向量)与曲线x(s)在s0有1阶接触则a=Z'(s0)=x'(s0)Z(s)=x(s0)+(s—s0)s=x(s0)+(s—s0)x'(s0)它为曲线x(s)在s0的切线.因此切线y(s)是曲线x(s)在s0有1阶接触的唯一直线.(3)若切线y(s)=x(s0)+(s—s0)x'(s0)在任何s0与x(s)有2阶接触则x(s0)=y(s0)=0即x'(s)≡0.积分得x'(s)=x'(s0).再积分就有x(s)=x(s0)+(s—s0)x'(s0)即连通C2曲线x(s)为直线.
在s0点作Taylor展开:(1)(2)由于y'(s)=[x(s0)+(s一s0)x'(s0)'=x'(s0),根据(1),切线y(s)与曲线x(s)在s0有1阶接触.又若直线Z(x)=x(s0)+(s一s0)a(a为常单位向量)与曲线x(s)在s0有1阶接触,则a=Z'(s0)=x'(s0),Z(s)=x(s0)+(s—s0)s=x(s0)+(s—s0)x'(s0),它为曲线x(s)在s0的切线.因此,切线y(s)是曲线x(s)在s0有1阶接触的唯一直线.(3)若切线y(s)=x(s0)+(s—s0)x'(s0)在任何s0与x(s)有2阶接触,则x(s0)=y(s0)=0,即x'(s)≡0.积分得x'(s)=x'(s0).再积分,就有x(s)=x(s0)+(s—s0)x'(s0),即连通C2曲线x(s)为直线.
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