5.8

Кривые двоякой кривизны: соприкасающаяся плоскость, нормаль и бинормаль

[44/80%]
Показать
LaTeX
Задача 2267

Пользуясь третьей формулой Френе, показать, что кривая, у которой кручение постоянно равно нулю, лежит в плоскости.

?
Задача 2268

Найти соприкасающуюся плоскость кривой

y2=x,x2=z y^{2} = x, \qquad x^{2} = z

в точке (1,1,1)(1,1,1).

?
Задача 2269

Найти соприкасающуюся плоскость кривой

y=φ(x),z=aφ(x)+b. y = \varphi (x), \qquad z = a\varphi (x)+b .
?
Задача 2270

Найти соприкасающуюся плоскость кривой

x2=2az,y2=2bz. x^{2} = 2az, \qquad y^{2} = 2bz .
?
Задача 2271

Найти соприкасающуюся плоскость кривой x=etx=e^{t}, y=ety=e^{-t}, z=t2z=t\sqrt{2}.

?
Задача 2272

Найти соприкасающуюся плоскость кривой x=acostx=a\cos t, y=asinty=a\sin t, z=btz=bt.

?
Задача 2273

Найти соприкасающуюся плоскость кривой x=at2+bt+cx=at^{2}+bt+c, y=a1t2+b1t+c1y=a_{1}t^{2}+b_{1}t+c_{1}, z=a2t2+b2t+c2z=a_{2}t^{2}+b_{2}t+c_{2}.

?
Задача 2274

Доказать, что соприкасающаяся плоскость линии

x2=φ(t),y2=t2φ(t),z=φ(t), x^{2} = \varphi '(t), \qquad y^{2} = t^{2}\varphi '(t), \qquad z = \varphi (t),

расположенной на коноидальной поверхности z=φ(yx)z=\varphi \left(\dfrac {y}{x}\right), совпадает с касательной плоскостью к этой поверхности.

?
Задача 2275

Найти уравнения главной нормали и бинормали к кривой x=acostx=a\cos t, y=asinty=a\sin t, z=btz=bt.

?
Задача 2276

Найти уравнения главной нормали и бинормали к кривой x=y2x=y^{2}, z=x2z=x^{2} в точке (1,1,1)(1,1,1).

?
Задача 2277

Найти уравнения главной нормали и бинормали к кривой x=t43x=\dfrac {t^{4}}{3}, y=t23y=\dfrac {t^{2}}{3}, z=t22z=\dfrac {t^{2}}{2}.

?
Задача 2278

Найти уравнения главной нормали и бинормали к кривой x=t22x=\dfrac {t^{2}}{2}, y=2t33y=\dfrac {2t^{3}}{3}, z=t42z=\dfrac {t^{4}}{2} в точке (12,23,12)\left(\dfrac {1}{2},\dfrac {2}{3},\dfrac {1}{2}\right).

?
Задача 2279

Найти уравнения сферических индикатрис главной нормали и бинормали винтовой линии (см. задачи 2265, 2275).

?
Задача 2280

Кривая

x=achtcost,y=achtsint,z=at x = a\ch t\cos t, \qquad y = a\ch t\sin t, \qquad z = at

лежит на поверхности вращения x2+y2=a2ch2zax^{2}+y^{2}=a^{2}\ch^{2}\dfrac {z}{a}, называемой катеноидом. Доказать, что в каждой точке кривой бинормаль совпадает с нормалью к поверхности.

?
Задача 2281

Доказать, что одна из биссектрис углов между касательной и бинормалью к кривой

x=3t,y=3t2,z=2t3 x = 3t, \qquad y = 3t^{2}, \qquad z = 2t^{3}

имеет постоянное направление.

?
Задача 2282

Кривая имеет проекцией на плоскость xOyxOy синусоиду y=sinxy=\sin x. Какому соотношению должны удовлетворять аппликаты zz ее точек, чтобы главные нормали были параллельны плоскости yOzyOz?

?
Задача 2283

По главным нормалям винтовой линии

x=acost,y=asint,z=bt x = a\cos t, \qquad y = a\sin t, \qquad z = bt

откладываются отрезки данной длины ll. Найти геометрическое место их концов.

?
Задача 2284

Найти поверхность, на которой располагаются все главные нормали винтовой линии предыдущей задачи.

?
Задача 2285

Тот же вопрос (найти поверхность, на которой располагаются линии), что и в предыдущей задаче, для бинормалей.

?
Задача 2286

Найти радиус кривизны ρ\rho кривой

x=tsint,y=1cost,z=4sint2. x = t-\sin t, \qquad y = 1-\cos t, \qquad z = 4\sin \frac{t}{2} .
?
Задача 2287

Найти радиус кривизны ρ\rho кривой x=achtcostx=a\ch t\cos t, y=achtsinty=a\ch t\sin t, z=atz=at.

?
Задача 2288

Найти радиус кривизны ρ\rho кривой x=etx=e^{t}, y=ety=e^{-t}, z=t2z=t\sqrt{2}.

?
Задача 2289

Найти радиус кривизны ρ\rho кривой x=etcostx=e^{t}\cos t, y=etsinty=e^{t}\sin t, z=etz=e^{t}.

?
Задача 2290

Найти радиус кривизны ρ\rho кривой x=acostchtx=a\dfrac {\cos t}{\ch t}, y=asintchty=a\dfrac {\sin t}{\ch t}, z=a(ttht)z=a(t-\th t).

?
Задача 2291

Найти радиус кривизны ρ\rho кривой x2=2azx^{2}=2az, y2=2bzy^{2}=2bz.

?
Задача 2292

Найти радиус кривизны ρ\rho кривой x2y2+z2=1x^{2}-y^{2}+z^{2}=1, y22x+z=0y^{2}-2x+z=0 в точке (1,1,1)(1,1,1).

?
Задача 2293

Найти радиус кривизны ρ\rho кривой x=3tt3x=3t-t^{3}, y=3t2y=3t^{2}, z=3t+t3z=3t+t^{3}.

?
Задача 2294

Найти радиус кривизны ρ\rho кривой x=a(1cos2t)x=a(1-\cos 2t), y=asin2ty=a\sin 2t, z=2acostz=2a\cos t.

?
Задача 2295

Найти радиус кривизны ρ\rho кривой x=acos3tx=a\cos^{3}t, y=asin3ty=a\sin^{3}t, z=acos2tz=a\cos 2t.

?
Задача 2296

Найти радиус кривизны ρ\rho кривой x=sinzzcoszx=\sin z-z\cos z, y=cosz+zsinzy=\cos z+z\sin z.

?
Задача 2297

Найти кручение кривой

y2=x,x2=z. y^{2} = x, \qquad x^{2} = z .
?
Задача 2298

Найти кручение кривой x=3tt3x=3t-t^{3}, y=3t2y=3t^{2}, z=3t+t3z=3t+t^{3}.

?
Задача 2299

Найти кручение кривой x=sinuucosux=\sin u-u\cos u, y=cosu+usinuy=\cos u+u\sin u, z=uz=u.

?
Задача 2300

Найти кручение кривой x=a(1cost)x=a(1-\cos t), y=asin2ty=a\sin 2t, z=2acostz=2a\cos t.

?
Задача 2301

Найти кривизну и кручение кривой

y=x22a,z=x36a2. y = \frac{x^{2}}{2a}, \qquad z = \frac{x^{3}}{6a^{2}} .
?
Задача 2302

Тот же вопрос (найти кривизну и кручение), что и в предыдущей задаче, для кривой

x=2abt,y=a2lnt,z=b2t2. x = 2abt, \qquad y = a^{2}\ln t, \qquad z = b^{2}t^{2} .
?
Задача 2303

Тот же вопрос (найти кривизну и кручение), что и в предыдущей задаче, для кривой

x=acostcoskt,y=asintcoskt,z=a1+k2kcoskt. x = a\frac{\cos t}{\cos kt}, \qquad y = a\frac{\sin t}{\cos kt}, \qquad z = \frac{a\sqrt{1+k^{2}}}{k\cos kt} .
?
Задача 2304

Доказать равенство радиусов кривизны и кручения у кривой x=chzx=\ch z, y=shzy=\sh z.

?
Задача 2305

Доказать, что у сопровождающего триэдра кривой

x=etsint,y=etcost,z=et x = e^{t}\sin t, \qquad y = e^{t}\cos t, \qquad z = e^{t}

каждое из ребер образует с OzOz постоянный угол.

?
Задача 2306

При каком условии центр кривизны винтовой линии

x=acost,y=asint,z=bt x = a\cos t, \qquad y = a\sin t, \qquad z = bt

лежит на том же цилиндре, что и сама винтовая линия?

?
Задача 2307

Доказать, что у кривой

x=achtcost,y=achtsint,z=at x = a\ch t\cos t, \qquad y = a\ch t\sin t, \qquad z = at

отрезок нормали (не главной!) от точки на кривой до оси OzOz равен радиусу второй кривизны.

?
Задача 2308

Через четыре точки кривой можно провести шар. Если они стремятся к одной точке, то при соответствующих условиях шар этот стремится к некоторому предельному шару, называемому соприкасающимся шаром. Найти его центр и радиус.

?
Задача 2309

Найти приближенные с точностью до малых высшего порядка уравнения проекций кривой на три плоскости сопровождающего триэдра вблизи точки касания.

?
Задача 2310

Из центра шара проводятся радиусы, параллельные главным нормалям замкнутой кривой, не имеющей особых точек. Доказать, что геометрическое место их концов делит поверхность шара на две равновеликие части. (Якоби.)

?