什么是光滑曲线

西学东渐2023-02-03  31

各个领域的光滑曲线解释不一样。高等数学微积分这块的定义是:若函数f(x)在区间(a,b)内具有一阶连续导数,则其图形为一条处处有切线的曲线,且切线随切点的移动而连续转动,这样的曲线称为光滑曲线。

高中生的话可以理解为曲线每一点都存在切线。不是任意曲线都存在切线,是光滑曲线才每一点都存在切线。这涉及到曲线的定义。高中接触到的曲线都是光滑的,所以在你看来都是任一点都是有切线的。到以后你会慢慢发现的。

切点的移动切线不停转动。就是切点慢慢变动,切线斜率慢慢变大或者变小。比如x的平方这个函数,在0的右边,从0开始,切线斜率为0,越往左,斜率越大,角度越大,这样就是转动。

如果你是大学生的话可以给你举个例子。f(x)=x^2*sin(1/x),f(0)=0。

f处处可导,但导数在0点不连续。换句话说,曲线(x,f(x))在原点不光滑。

光滑的曲线有可导性质。

所谓光滑就是没有尖点、断点,在数学上就是指“可导”(导数存在)。各个领域的光滑曲线解释不一样。高等数学微积分这块的定义是:若函数f(x)在区间(a,b)内具有一阶连续导数,则其图形为一条处处有切线的曲线,且切线随切点的移动而连续转动,这样的曲线称为光滑曲线。

基本介绍

光滑曲面是指有连续变动的切平面的曲面,或者说有可以处处连续移动的单位法向量的曲面.若D是R²中有界的若尔当可测闭区域,向量值函数φ:D→R³是C¹类的(这意味着φ在包含D的某个开集上是C¹类的),且对任意t∈D,D1φ(t)×D2φ(t)≠0(即雅可比矩阵Jφ(t)的秩是2),这里D1,D2表示偏导数,则点集S=φ(D)称为R³中的光滑曲面。

按照光滑曲线的定义,椭圆是光滑曲线,虽然在左右两个顶点处,切线的斜率不存在(实际上是无穷大!),但切线是存在的,只不过切线与x轴垂直罢了。考虑这种点的情形时,只要把y当作自变量,x看作是y的函数,导函数在这两个点是连续的。

因为我们已经约定讨论的函数是单值的,曲线的方程可以是y=f(x),也可以是x=g(y),还可以是参数方程表示的,曲线在某个区间内光滑,就是相应的函数在这个区间内有连续的导数。

你的表述里把定义域改为区间,把括号及括号里的字去掉就正确了。


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