对于平面曲线 C,在一点P的曲率大小等于密切圆半径的倒数,它是一个指向该圆圆心的向量。其大小可用屈光度(dioptre)衡量,1

来源: 2011-09-27 08:27:39 [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读:

对于平面曲线 C,在一点P的曲率大小等于密切圆半径的倒数,它是一个指向该圆圆心的向量。其大小可用屈光度(dioptre)衡量,1屈光度等于1(弧度)每米。此密切圆的半径即为曲率半径

密切圆的半径越小,曲率越大;所以曲线接近平直的时候,曲率接近0,而当曲线急速转弯时,曲率很大。

高斯曲率在一点P的内在定义的一种:想象一直用一条长为r的短线绑在P。她在线拉直的时候绕P点跑并测量绕P点的一圈的周长C(r)。如果曲面是平的,她会发现 C(r) = 2πr。在弯曲的曲面上,C(r)的公式不同,P点的高斯曲率 K可以这样计算:

 K  = \lim_{r \rarr 0} (2 \pi r  - \mbox{C}(r)) \cdot \frac{3}{\pi r^3}.

高斯曲率在整个曲面上的积分和曲面的欧拉示性数有密切关联;参见高斯-博内定理

平均曲率等于主曲率的和,k1+k2,除以 2。其单位为1/长度。平均曲率和曲面面积的第一变分密切相关,特别的,像肥皂膜这样的最小曲面平均曲率为0,而肥皂泡平均曲率为常数。不像高斯曲率,平均曲率依赖于嵌入,例如,一个圆柱和一个平面是局部等距的,但是平面的平均曲率为0,而圆柱的非零。