证明:(1)如果曲线既是测地线又是渐近线 则它为直线段;(2)如果k>0的曲线既是测地线又是曲率线

大学本科 已帮助: 时间:2024-11-17 03:56:31

证明:(1)如果曲线既是测地线又是渐近线,则它为直线段;(2)如果k>0的曲线既是测地线又是曲率线,则它必为平面曲线;(3)如果曲面上有两族测地线交于定角,则曲面为可展曲面.
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难度:⭐⭐⭐

题库:大学本科,理学,数学类

标签:地线,又是,曲面

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406***102

2024-11-17 03:56:31

正确答案:(1)因为所以曲线既是测地线又是渐近线(2)由于k>0的曲线为测地线再由定理2.8.4(4)有n=±V2.又因它是曲率线故法线曲面可展即主法线曲面可展(定理2.5.4(3)).从而(sv)=x(s)+vV2(s)可展等价于(定理2.2.1)0=(x'(s)V2(s)V2'(s))=(V1(s)V2(s)一k(s)V1(s)+τ(s)V3(s))=(V1(s)V2(s)τ(s)V3(s))=τ(s)(V1(s)V2(s)V3(s))=τ(s).根据定理1.2.2该曲线为平面曲线.(3)取这两族测地线为坐标曲线(参阅引理2.6.1).Liouville公式为由于θ=0为测地线故得由于θ=const(定角)为测地线故得于是对于测地线有特别取它是第1族测地线(u线)的正交轨线也是测地线.因此如果将θ=代替第2族测地线仍记为v线有I=E(u)du2+G(v)dv2.作变换则有它表明曲面可与平面等距曲面是可展的.
(1)因为所以曲线既是测地线又是渐近线(2)由于k>0的曲线为测地线,再由定理2.8.4(4),有n=±V2.又因它是曲率线,故法线曲面可展,即主法线曲面可展(定理2.5.4(3)).从而(s,v)=x(s)+vV2(s)可展等价于(定理2.2.1)0=(x'(s),V2(s),V2'(s))=(V1(s),V2(s),一k(s)V1(s)+τ(s)V3(s))=(V1(s),V2(s),τ(s)V3(s))=τ(s)(V1(s),V2(s),V3(s))=τ(s).根据定理1.2.2,该曲线为平面曲线.(3)取这两族测地线为坐标曲线(参阅引理2.6.1).Liouville公式为由于θ=0为测地线,故得由于θ=const(定角)为测地线,故得于是对于测地线,有特别取,它是第1族测地线(u线)的正交轨线,也是测地线.因此,如果将θ=代替第2族测地线,仍记为v线,有I=E(u)du2+G(v)dv2.作变换则有它表明曲面可与平面等距,曲面是可展的.

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