有关抛物面上测地线的研究
Research on Geodesics on Parabolic Surfaces
DOI: 10.12677/PM.2022.1211220, PDF,    国家自然科学基金支持
作者: 吴钰莹, 包图雅*:内蒙古民族大学数理学院,内蒙古 通辽
关键词: 测地曲率抛物面测地线Geodesic Curvature Parabolic Surface Geodesic
摘要: 从方程的角度求解曲面上的测地线,是我们求测地线的常用方法。但是这种方法在求一些具体问题时计算量很大,同时也不利于人们对于曲面上测地线的直观想象。本文从测地曲率几何意义的角度出发,求出了椭圆抛物面、旋转抛物面和双曲抛物面上经过原点的所有平面曲线类型的测地线,求解过程简单,有助于人们直观理解,并利用数学软件Mathematica画出了测地线的图像。
Abstract: Solving geodesics on surfaces from the perspective of equations is a common method we use to find geodesics. However, this method is very computationally intensive when solving some specific problems, and it is also not conducive to people’s intuitive imagination of geodesics on surfaces. In this paper, from the perspective of the geometric meaning of geodesic curvature, the geodesic of all plane curve types passing through the origin on elliptic paraboloid, rotating paraboloid and hyperbolic paraboloid are obtained, and the solution process is simple and helpful for people to intuitively understand, and use the mathematical software Mathematica to draw the geodesic image.
文章引用:吴钰莹, 包图雅. 有关抛物面上测地线的研究[J]. 理论数学, 2022, 12(11): 2033-2043. https://doi.org/10.12677/PM.2022.1211220

参考文献

[1] 邢家省, 高建全, 罗秀华. 曲面上测地线和短程线的性质[J]. 四川理工学院学报(自然科学版), 2015, 28(1): 63-66+86.
[2] 刘晓周, 包图雅. 关于复射影空间中A2型实超曲面上Sasaki磁场下的轨道研究[D]: [硕士学位论文]. 通辽: 内蒙古民族大学, 2022.
[3] 吴钰莹, 包图雅, 刘晓周. 等距对应视角下的测地线[J]. 大学数学, 2022, 38(5): 17-22.
[4] 林大钧, 郭慧, 展益彬. 椭圆柱面上测地线的几种求解方法研究[J]. 东华大学学报(自然科学版), 2005(4): 79-81.
[5] 张量, 宋卫东. 双曲抛物面上的曲率线网及其应用[J]. 高等数学研究, 2014, 17(4): 53-54.
[6] 谷超豪. 数学词典[M]. 上海: 上海辞书出版社, 1992: 165-166.
[7] 梅向明, 黄敬之. 微分几何[M]. 第4版. 北京: 高等教育出版社, 2008.
[8] 闫德宝. 测地曲率几何意义的证明[J]. 理论数学, 2021, 11(3): 319-322. [Google Scholar] [CrossRef
[9] 吕林根, 许子道. 解析几何[M]. 第4版. 北京: 高等教育出版社, 2006.