Math Wiki
Advertisement

Fie o curbă spaţială dată prin ecuaţia ei vectorială: un punct regulat de pe curbă şi dreapta tangentă la curbă în punctul


Definiţie. Un plan care conţine dreapta tangentă c se numeşte plan tangent şi se notează


Fie un punct de pe vecin cu k fiind o creştere mică astfel ca Fie dreapta determinată de aceste puncte, secantă pentru curba


Observaţie. Dreapta obţinută ca limită a poziţiilor secantelor când (adică ) este tangenta la în punctul


Definiţie. Planul determinat de dreapta şi de un punct de pe curba din vecinătatea lui se numeşte plan osculator al curbei în punctul şi se notează


Planul osculator este determinat de direcţia tangentei şi de direcţia Remarcăm că vectorul este coliniar cu vectorul

Planul osculator la o curba spatiala

Planul osculator la o curbă spaţială

Fie un punct intermediar din intervalul Conform ipotezei că este o funcţie de clasă pe intervalul real I, putem considera aproximarea de ordinul II a expresiei

care se obţine din formula Taylor cu restul Lagrange aplicată funcţiei vectoriale

În plus, în baza continuităţii funcţiei avem Obţinem astfel:


Cum membrul drept al egalităţii de mai sus este un vector coliniar cu rezultă că vectorul aparţine planului osculator, pentru orice k. Trecând la limită pentru obţinem că vectorul aparţine planului osculator.


Aşadar, cunoaştem doi vectori directori ai planului osculator: şi Ecuaţia vectorială a planului osculator este:

iar ecuaţia carteziană a planului osculator este:


Dacă curba este dată sub formă parametrică, atunci ecuaţia planului osculator poate fi scrisă sub forma:

    - parametrii

sau


unde sunt complemenţii algebrici ai matricei:


Observaţii.

1. Planul osculator al unei curbe plane este chiar planul curbei.

2. Direcţia normală a planului osculator este vectorul:

Dreapta normală pe planul osculator (adică dreapta de direcţie ) în punctul se numeşte binormală, şi se notează cu

Advertisement