Линейчатая поверхность
Линейчатая поверхность ― поверхность, образованная движением прямой линии. Прямые, принадлежащие этой поверхности, называются прямолинейными образующими, а каждая кривая, пересекающая все прямолинейные образующие, направляющей кривой.
Если ― радиус-вектор направляющей, a ― единичный вектор образующей, проходящей через , то радиус-вектор линейчатой поверхности есть
где ― координата точки на образующей.
Примеры
Свойства
- Линейчатая поверхность характеризуется тем, что её асимптотическая сеть ― полугеодезическая.
- Гауссова кривизна линейчатой поверхности .
- Теорема Бельтрами. Линейчатую поверхность всегда можно и притом единственным образом изогнуть так, что произвольная линия на ней станет асимптотической.
- Теорема Бонне. Кроме того, если линейчатая поверхность , не являющаяся развёртывающейся, изгибается в линейчатую поверхность , то либо их образующие соответствуют друг другу, либо обе они изгибаются в квадрику, на которой сеть, соответствующая семействам образующих, ― асимптотическая.
- Единственная минимальная линейчатая поверхность ― геликоид.
- Линейчатая поверхность вращения ― однополостный гиперболоид, может быть вырождающейся в цилиндр, конус или плоскость.
- Существуют примеры гладких линейчатых поверхностей, не допускающих гладких параметризаций вида
- Параметр распределения обращается в нуль для всех развертывающихся поверхностей, кроме цилиндрических
Типы
- Поверхность Каталана — линейчатая поверхность, все прямолинейные образующие которой параллельны одной плоскости.
- Цилиндрическая поверхность — линейчатая поверхность, все прямолинейные образующие которой параллельны.
- Коноид — линейчатая поверхность, у которой образующие пересекают фиксированную прямую.
В архитектуре
Вариации и обобщения
Поверхности, образованные движением геодезической в метрическом пространстве также называются линейчатыми поверхностями. Классический результат Александрa Даниловичa Александровa утверждает, что линейчатая поверхность в CAT(0) пространстве с индуцированной внутренней метрикой является CAT(0) пространством.[1]
Примечания
Литература
- Линейчатые поверхности // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.


