5.2
1. 曲線
において,点
を通る接線の方程式を考える.接線上に任意の点
を取り,既知の点
と結ぶと,
は接線ベクトル
のスカラー倍で表わせる.したがって,接線の方程式は
2.
(c)
より
.これより
を消去する.まず,
.次に,
となるので,
.よって,
.
3. 微小時間に対する弧長
は速さ
に微小時間
をかけたものである.したがって,
から
までの弧長
は
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4. 曲線がで与えられるとき,曲率
は
で表わされる.ここで,
は曲線と
軸のなす角で,
は曲線の長さを表わす.つまり,曲線の長さが
だけ変化したとき,角
はどれだけ変化するかを測っている.
の求め方
は曲線の接線の傾きなので,
.つまり,
.また,
(c) 空間のベクトルの曲率は,曲線の長さが
だけ変化したとき,接線単位ベクトル
がどれだけ変化するかを測る.つまり
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