Created: 2026-03-06 07:53:02
Updated: 2026-03-06 07:53:02

定义:两条曲线互为曲线偶当且仅当他们之间存在一个对应,且在每对对应点之间都有公共的主法线。

每个平面曲线都有对偶曲线。例如,r(s)r(s)为平面曲线,ss为弧长参数,则

r(s)=κ(s)n(s)\vec{r}''(s) = \kappa(s)\vec{n}(s)

可以定义r1(s)=r(s)+λn(s)r_{1}(s) = r(s)+\lambda n(s), λ\lambda为常数,此时ss不为r1r_{1}的弧长参数,则r1r_{1}rr互为曲线偶。

互为曲线偶的曲线C1,C2C_{1},C_{2}的对应点之间距离是常数,且切线角度是定值。

这里的公共法线指的是位置和方向都相同。

设正则参数曲线的曲率和挠率κ,τ\kappa,\tau都非零,则存在对偶参数曲线当且仅当存在常数λ0,ν\lambda\neq 0,\nu,使得

λκ+μτ=1\lambda \kappa+\mu \tau=1

若曲线C1,C2C_{1},C_{2}之间存在对应,使得C1C_{1}的任意一点切线=C2C_{2}对应点的法线,则C2C_{2}C1C_{1}的渐伸线,C1C_{1}C2C_{2}的渐缩线

一个正则参数曲线CC的参数方程是r(s)r(s)ss为弧长参数,则渐伸线方程为r(s)+(cs)α(s)r(s)+(c-s)\alpha(s),其中c为任意常数。渐缩线参数方程为

r(s)+1κ(s)β(s)1κ(s)(tanτ(s)ds)γ(s)r(s)+\frac{1}{\kappa(s)}\beta(s) - \frac{1}{\kappa(s)} \left( \tan \int \tau(s) \, ds \right)\gamma(s)

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