弗雷内公式

弗雷内公式

中文名 弗雷内公式
别名 弗勒内-塞雷公式
提出时间 1847年
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定义

单位切向量T,单位法向量N,单位副法向量B,被称作弗勒内标架,他们的具体定义如下:

  • T是单位切向量,方向指向粒子运动的方向。
  • N是切向量T对弧长参数的微分单位化得到的向量。
  • BTN的外积。

弗勒内公式如下:

其中d/ds是对弧长的微分, κ 为曲线的曲率,τ 为曲线的挠率。弗勒内公式描述了空间曲线曲率挠率的变化规律。

历史

这一公式由法国数学家让·弗雷德里克·弗勒内(于1847年的博士论文中)和约瑟夫·阿尔弗雷德·塞雷(于1851年)分别提出。

应用

弗勒内公式有时也被称作弗勒内定理,并且可以写做矩阵的形式:

其中的矩阵是反对称矩阵。

对弧长s求导,可以看成是对切方向的协变导数。

影响意义

弗雷内公式弗雷内公式弗雷内公式(Frenet formula)是经典曲线论的基本公式,也是弗雷内标架的微分公式。在光滑曲线C:r=r(s)的每一点都有弗雷内标架.曲线的弯曲性质反映为邻近点上弗雷内标架之间的相对位置关系.为此要考虑T(s),N(s),B(s)关于弧长:的导向量T(s),1V(s),B(s),而它们可由标架向量T,N,B线性表示,即弗雷内公式。

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