الشكل الأساسي الثالث

في الهندسة التفاضلية ، الشكل الأساسي الثالث هو مقياس سطحي يُرمز إليه بـأناأناأنا{\displaystyle \mathrm {I\!I\!I} }على عكس الشكل الأساسي الثاني ، فهو مستقل عن العمودي على السطح .

تعريف

ليكن S مؤثر الشكل، وليكن M سطحًا أملسًا. وليكن u و v عنصرين من الفضاء المماسي Tp ( M ) . عندئذٍ ، يُعطى الشكل الأساسي الثالث كما يلي:

أناأناأنا(uص،vص)=S(uص)S(vص).{\displaystyle \mathrm {I\!I\!I} (\mathbf {u} _{p},\mathbf {v} _{p})=S(\mathbf {u} _{p})\cdot S(\mathbf {v} _{p})\,.}

ملكيات

يمكن التعبير عن الشكل الأساسي الثالث بالكامل بدلالة الشكل الأساسي الأول والشكل الأساسي الثاني . إذا اعتبرنا H متوسط ​​انحناء السطح و K انحناء غاوس للسطح، فإننا نحصل على

أناأناأنا-2حأناأنا+كأنا=0.{\displaystyle \mathrm {I\!I\!I} -2H\mathrm {I\!I} +K\mathrm {I} =0\,.}

بما أن عامل الشكل ذاتي الترافق، فإنه بالنسبة لـ u و vT p ( M ) ، نجد

أناأناأنا(u،v)=Su،Sv=u،S2v=S2u،v.{\displaystyle \mathrm {I\!I\!I} (u,v)=\langle Su,Sv\rangle =\langle u,S^{2}v\rangle =\langle S^{2}u,v\rangle \,.}

انظر أيضاً