- 主题:关于光滑曲线的定义
看到有些书上对光滑曲线的定义是这样子:
x=x(t),y=y(t),t∈[a,b],
若在 [a, b] 上 x'(t),y'(t) 都存在且连续,且 x'(t),y'(t) 不同时为零,
则称曲线 x=x(t),y=y(t), t∈[a, b] 为光滑曲线。
想问一下,这里 x'(t), y'(t) 不同时为零应该只限制在 (a, b)内吧,不应该包括端点吧?
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FROM 222.77.83.*
左端点指的是右导数,右端点指的是左导数
【 在 dormouseBHU 的大作中提到: 】
: 端点就没有导数吧…
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平面上的光滑曲线呀,怪我没写清楚,
x=x(t), y=y(t)是参数方程,例如
x=cos t, y=sin t
表示圆
【 在 vinbo 的大作中提到: 】
: 这啥啊,光滑曲线定义为啥非要扯出两条曲线来?
: 而且x=0不算光滑曲线了?
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FROM 222.77.83.*
但我认为在端点处不应要求x'(t), y'(t)同时不为零。
比如摆线的一拱
x=t-sin t, y=1-cos t, t∈[0, 2π],
这应该看作光滑曲线吧,但在两端点处,都有x'(t)=0, y'(t)=0.
【 在 Adiascem 的大作中提到: 】
: 这样定义是有道理的,这类曲线在分段曲线的场合,性质更好。
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FROM 222.77.83.*
那么比如说摆线的两拱:
x=t-sin t
y=1-cos t
t∈[0,4π]
是分段光滑曲线吗?
如果是,是否为两条光滑曲线连接而成?
如果是,其中的一条光滑曲线是什么?这条光滑曲线有端点吗?
如果有端点,这个端点不光滑,那它还是光滑曲线吗?
【 在 vinbo 的大作中提到: 】
: 摆线端点处当然不光滑,多看一个周期就知道了,难道你认为那里光滑?
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FROM 222.77.83.*
你能推荐一本权威教材吗?
我手上的一本教材就是我的主贴中的定义,所以比较困惑。
有看到别的教材定义的光滑曲线是不含端点的,就是 t∈(a,b),这样看起来好像合理一些
【 在 vinbo 的大作中提到: 】
: 其实你的困惑无非是一个分片光滑曲线按端点分别是否光滑,这种只要看权威教材就好,你手里有现成的定义,有啥好纠结的?这里过多纠结没有意义
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FROM 222.77.83.*
好,你说的网址我看能不能登上
【 在 vinbo 的大作中提到: 】
: 没有特别关注过这个点,所以也没有对应的权威教材。
: 事实上,我甚至认为不同的作者在这里下了不同的定义都是可以接受的,一个点而已,只要自己逻辑自洽就好。当然想较真一下的话,你先看看wiki,google有没有,懒得搜了
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FROM 222.77.83.*
谢谢,但我看了许久,最后一句话的意思还是不太明白。
我目前困惑的是这两个问题:
(1)摆线的一段
z(t)= (t-sin t)+ i(1-cos t), t∈[π/2, 3π/2]
是否光滑?(光滑就是Ahlfors书中的regular)
(2)摆线的一段
z(t)= (t-sin t)+ i(1-cos t), t∈[0, 2π]
是否光滑?
如果认为区间的端点不可导(只有单侧导数),那么在端点处不可微,也就在端点处不光滑,两者没有什么区别。如果认为区间的端点单侧导数存在,也算是可导,也就认为两段曲线都是可微的,那么(1)应该可以认为是光滑的,因为 z'(t) 在 t 的取值区间上都不等于 0,而 (2)呢?z'(t) 在 t=0 和 t = 2π处都是等于 0 的,是否就认为这段曲线不光滑了,而只能是分段光滑?
【 在 Adiascem 的大作中提到: 】
: Ahlfors的复分析应该比较权威了。最后一句很明确了。
: 见附件。
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FROM 222.77.83.*
又想了一下,有些见解。前贴中提到的两条不同长度的摆线,在正则性上(还是称为正则的好)还是有不同的。
把 t 看作时间,想象随着 t 的增加,一个人按 z(t) 在曲线上运动。对于第一条曲线,每个时刻这个人都知道它的方向,包括结束的时刻。而对于第二条曲线,这个人在初始时刻与结束时刻是茫然的,这两个时刻他是“迷向”的。因此,从正则性角度上看,两条曲线应该不同。因此,把第一条曲线看作正则的,而第二条曲线不是。
这里就要说到“分段正则”这个定义,在Ahlfors书上,定义为曲线上只有有限多个非正则点,这个定义是严格的。然而在中文书上,很多把“分段正则”定义为有限条正则曲线连接而成的曲线,这个定义是有漏洞的,也是我困惑的来源。按Ahlfors书上定义,摆线的两拱是分段正则的(z'(t)仅在t=0, 2π,4π处为 0),如果看作是有限条正则曲线连接成的话,那么是两条,也就是把每一拱都看作正则曲线,但每一拱的端点又不正则,这便出问题了。因而分段正则不应该定义为有限条正则曲线连接而成。事实上,piecewise这个单词,wise这个后缀,有“像……一样”的意思,只是像是一段段正则曲线连接而成而已,并不是事实上就是这样。
【 在 hyk84 的大作中提到: 】
: 谢谢,但我看了许久,最后一句话的意思还是不太明白。
: 我目前困惑的是这两个问题:
: (1)摆线的一段
: ...................
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修改:hyk84 FROM 222.77.83.*
FROM 222.77.83.*
为什么不是呢?不是只有t=0对应的非正则点吗?还是我的理解哪里有问题了?
【 在 Adiascem 的大作中提到: 】
: 按Ahlfors书上定义, 这个参数形式的摆线(t 从 -pi/2 到 pi/2)不是分段正则的。
: 但它可以参数化为分段正则形式。
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FROM 222.77.83.*