Estoy muy confundido acerca de la explicación del autor de regular las curvas en mi libro de cálculo. El autor dice que un regular de la curva de $\gamma:[a,b]\to\mathbb{R}^3$ es una curva tal que $\gamma'(t)\neq 0$ todos los $t\in[a,b]$. A continuación, el autor dice que esto es para asegurar que no hay "kinks" o "topes" en la curva, pero estoy teniendo dificultades para entender, visualmente, o intuitivamente por qué esto es así. Más precisamente, $\gamma'(t_0)=0$ si y sólo si la curva tiene una torcedura en el punto de $\gamma(t_0)$? Y por qué lo hace ver como una torcedura? En mi mente, me imgaine un insecto volando en el espacio, la desaceleración, parada en algún punto de $p$, y continuando de vuelo de $p$. En un nivel intuitivo, yo creo que podría ser una torcedura en $p$ debido a que el insecto enfoques $p$, disminuye a lo largo de una línea se extendió por un vector tangente $v_1$$p$, pero una vez que se detiene, puede continuar su vuelo a lo largo de otra línea se extendió por un vector tangente $v_2$ $p$ (opción a abajo). Pero también tendría la opción de parar en $p$ y continuando en la misma forma que lo fue antes de que se frenó y se detuvo (opción B). Así que con la opción B, me parece que podría tener $\gamma'(t)\neq 0$$p$, y, sin embargo, no sería la cúspide de la en $p$. Tan solo con mirar el gráfico, usted no será capaz de decir si $\gamma$ fue regular o no. Podría alguien por favor aclarar?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?Es fácil confundir la imagen de la curva con la "animación" de un punto de seguimiento de la curva. Piensen en eso por un segundo.
Usted puede tener perfectamente lisa de aspecto de la imagen, incluso una línea recta, y todavía tiene $\gamma'(t)=0$ algunos $t$. Sólo tienes que imaginar un punto de seguimiento de la línea, la desaceleración de parada y, a continuación, recuperando de nuevo.
Por otro lado, si la curva de la imagen es suave, se puede imaginar un punto de seguimiento en un valor distinto de cero de la velocidad en todos los puntos en el tiempo. Así que si la curva de la imagen es suave, es posible parametrizar con un $\gamma$ que nunca ha $\gamma'(t)=0$.
Ahora bien, si no es algún tipo de kink, entonces, ¿qué va a pasar hasta el punto de que cuando llega a la torcedura? Se puede tirón de repente a moverse en una dirección diferente (decisiones $\gamma'$ discontinua) o puede disminuir a una parada, a su vez, y accelrate de nuevo en una nueva dirección. Y esto haría $\gamma'(t)=0$ en ese punto en el tiempo. Así que si hay una torcedura, y si $\gamma'$ es continua, entonces no tendría que ser un $t$$\gamma'(t)=0$.
Por la ilegalización de $\gamma'(t)=0$ (y supongo que también exige $\gamma'$ a ser continuo) el autor es la ilegalización de los kinks. Un efecto secundario es que el autor es también la ilegalización de parametrizaciones de curvas suaves, donde el punto de que está haciendo el seguimiento se desacelera hasta detenerse antes de que posiblemente acelera la copia de seguridad de nuevo en la misma dirección. Pero eso está bien. Si es una curva suave, se admite que algunos (otros) parametrización que no a una parada lenta, por lo que el autor todavía está considerando la posibilidad de tales curvas.