微分几何储亚伟 Copyright 第二章 曲 线 论 2.2 曲线的弧长储亚伟 (一)、弧长的定义一、弧长的定义与求法问题: 的物理意义?速度向量、速率与路程.弧长定义: 中的正则曲线从到 的(有向)弧长定义为:弧长是曲线的一个不变量,它与正交标架及可允许参数变换无关.?.因此,曲线的弧长是一个几何量。储亚伟 (二)、弧长的求法一、弧长的定义与求法.例1.平面正则曲线的弧长公式:例2.圆柱螺线的弧长:例3.双曲螺线的弧长:储亚伟 二、曲线的弧长参数与判定(一)、弧长(自然)参数1.弧长参数的定义:的可允许参数变换,即总可以把正则曲线的弧长作其为参数,这种参数2.弧长元素: 注意 也是曲线的不变量,称为曲线的弧长元素(或称弧微分).(2.4)因 故 是曲线 的保持定向称为弧长参数或自然参数.储亚伟 二、曲线的弧长参数与判定(一)、弧长(自然)参数例4.将圆柱螺线化为自然参数表示.理论上,正则曲线总可取自然参数,但实际操作存在困难:1.(2.4)不易求出,如2.反函数不易求出,如储亚伟 二、曲线的弧长参数与判定定理2.1 设 是 中一条正则曲线,则 是它的弧长参数的充要条件是 即是弧长参