曲面在其上点P处沿给定方向的测地挠率(geodesic torsion)是通过点P的沿给定方向的测地线的挠率。曲面上的一条曲线在点P处的测地挠率是曲面在点P处沿该曲线方向的测地挠率1。
定义在曲面上,过P点的非直测地线
以单位切向量
为初始方向,我们称此测地线C在P点的挠率为曲面
在P点沿
方向的测地挠率,记作
。
或者说:在曲面上点P处给定一个单位向量
,作过点P以
为切向量的测地线C,则C在点P处的挠率,称为
在点P处沿方向
的测地挠率,记作
。
另一种记法:曲面上点P的方向
的测地挠率为
曲面
在点P的方向
的测地挠率为
上通过点P以
为切方向的测地线在这点的挠率4。
计算公式定理1 在曲面上过P点非直测地线C(设C的方程为:
),在该点沿
方向的测地挠率为
测地挠率的另一种形式的计算公式是
其中
,
为曲面的第一基本齐式4。
曲面上异于直线的渐近曲线的每点的挠率等于
在这点沿
方向的测地挠率。
曲线是曲率线↔沿
的测地挠率
。
推论2 曲面上一条曲线C 为曲率线的充分必要条件是在曲线C上每点处,关于它的切方向上的测地挠率为零。
定理3 测地挠率的贝特朗公式
其中
为主曲率,
是曲面
在点P的方向
与第一主方向的夹角。
定理4测地挠率与法曲率之间有关系
本词条内容贡献者为:
尚华娟 - 副教授 - 上海财经大学