曲率いろいろ
1.弧長とは限らない助変数tで表示された曲線γ(t)=(x(t),y(t))の曲率κ(t)が以下であらわされることを示せ。
κ(t)=(x'y"-y'x")/(x'^2+y'^2)^(2/3)=det(γ',γ")/|γ'|^3
2.双曲線x^2-y^2=1のパラメータ表示 x(t)=cosht, y(t)=sinht(t∈R)を利用して曲率を求めよ。
3.曲座標表示 r=r(θ)(a≦θ≦b)で与えられる曲線の曲率をrとその微分を使って表せ。
の3題です。2.は1.の曲率の公式にパラメータを代入したらいいのかな、と思って計算したのですが、分母が1、分子が(sinht)^2-(cosht)^2 = 1-2(cosht)^2になって、なんだかしっくりこないなぁ、という感じです。
3.は、r(θ)=(r(θ)cosθ, r(θ)sinθ)だとおいて計算したら、分母が(r(θ)^2 + r'(θ)^2)^(2/3)で分子が2r'(θ)+2r'(θ)r"(θ)sinθcosθ-r(θ)r"(θ)+r2(θ)(sin^2θ-cos^2θ)となってしまいました。
計算間違いだと思うのですが、計算をしなおしても解決しません。根本的に間違えているのかも…。
よろしくお願いします。
お礼
ありがとうございますm(_ _)m 助かりました♪