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研究Minkowski空间的曲线既有具体的物理背景,又有深刻的数学上的理论意义。本文主要研究了三维Minkowski空间中的几种特殊曲线:曲率和挠率为常数的曲线、一般螺线、Mannheim曲线、Mannheim侣线以及Bertrand曲线,讨论了这几种特殊曲线的基本性质及它们之间的相互关系。
论文中给出了三维Minkowski空间中常曲率和常挠率曲线的方程;当Minkowski空间中一般螺线是第一类类空曲线时,研究了它的曲率中心的轨迹的曲率方程;分别得到了Minkowski空间中类空曲线是Bertrand曲线和Mannheim曲线的充要条件;最后,本文研究了这些特殊曲线之间的相互关系,分别给出了Minkowski空间中的一般螺线是Mannheim曲线和Mannheim侣线的条件。
本文的结构安排如下:
第1章绪论中,主要回顾了论文的研究背景和前人所作的一些工作。
第2章主要介绍了三维Minkowski空间中的曲线的基本概念和基本定理。
第3章分为四个小节,分别讨论了Minkowski空间中几种特殊曲线的概念和性质。第1小节是对曲率和挠率为常数的第一类类空曲线进行讨论,给出了在三种不同情况下第一类类空曲线的一般方程。第2小节首先给出了Minkowski中一般螺线的几个等价定义,然后将欧氏空间中一般螺线的几个结论进行推广,将其应用到Minkowski空间。第3小节给出了Bertrand曲线的一些性质。第4小节讨论了Minkowski空间中三种不同类型的曲线成为Mannheim曲线或Mannheim侣线曲线的几个充要条件。
第4章主要对本文研究的几种特殊曲线的相互关系进行了讨论。