Научная статья на тему 'Комплексы конусов'

Комплексы конусов Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
66
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
конус / аффинное пространство / комплекс / многообразие / репер / система управлений Пфаффа / характеристическое многообразие / фокальное многообразие / индикатриса вектора / конгруэнция.

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — М. В. Кретов

В трехмерном эквиаффинном пространстве исследуются комплексы Т3 (трехпараметрические семейства) конусов, вершины которых описывают двумерные многообразия. Получены геометрические свойства одного из подклассов рассматриваемого многообразия фигур.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Complexes of cones

In three-dimensional equiaffine space complexes (three-parameter family) cones are investigated. The geometrical properties of one of subclasses for considered variety of figures are obtained.

Текст научной работы на тему «Комплексы конусов»

Н. А. Елисеева

3) Н(П)-распределение представляет собой (n - r) -параметрическое семейство тангенциально вырожденных гиперполос Н1т+r-1 •

Список литературы

1. Елисеева Н.• А• Поля плоскостей, параллельные в нормальных связностях Н(П)-распределения // Диф. геом. многообр. фигур. Калининград, 2011. Вып. 42. С. 41—47.

2. Столяров А• В• Двойственная теория оснащенных многообразий: монография. 2-е изд. Чебоксары, 1994.

3. Столяров А• В• Двойственные нормальные связности на регулярной неголономной гиперполосе // Изв. НАНИ ЧР (физ.-мат. науки). 1996. № 6. С. 9—14.

4. Елисеева Н.• А• Нормальные связности, индуцируемые в расслоении нормалей второго рода на Л-подрасслоении Н(П)-распределения // Диф. геом. многообр. фигур. Калининград, 2008. Вып. 39. С. 63—66.

N. Eliseeva

Investigation of the plane fields parallel in normal connections of H(n)-distribution

This article develops some ideas of [1]. Plane fields parallel in normal connections, induced in a bundle of normals of the 1st and 2nd kind on Л-subbundle of H^-distribution are considered.

УДК 514.75

М. В. Кретов

(Балтийский федеральный университет им. И. Канта, г. Калининград)

Комплексы конусов

В трехмерном эквиаффинном пространстве исследуются комплексы Т3 (трехпараметрические семейства) конусов, вершины которых описывают двумерные мно-

гообразия. Получены геометрические свойства одного из подклассов рассматриваемого многообразия фигур.

Ключевые слова: конус, аффинное пространство, комплекс, многообразие, репер, система управлений Пфаффа, характеристическое многообразие, фокальное многообразие, индикатриса вектора, конгруэнция.

Отнесем комплекс Т3 конусов к реперу Я = {А, е1, ~ё2, ё*3}, который характеризуется следующим образом: А — вершина конуса, векторы е1 и е2 лежат в касательной плоскости в вершине конуса и сопряжены между собой, вектор ё*3 направлен по оси образующего элемента, концы р1 и р2 соответственно векторов е + е3 и ё"2 + е3 лежат на конусе. При этом уравнение конуса ц согласно [1] будет иметь вид

(X1)2 + (X2)2 - (х3)2 = 0. (1)

Принимая формы в1 = с1, в2 = со2, в3 = а>\ + со2 за независимые первичные, запишем систему уравнений Пфаффа комплекса Т3 в виде

с = А1квк, с +с = Ав, с +с3 = А3вк, с = Авк, (2)

где г, к,...=1, 2, 3 (по 7 не суммировать!).

Согласно выбору канонического репера

С = 0. (3)

Замыкая уравнение (3) и применяя лемму Картана в соответствии с работой [2], получаем

С3 = Л11в1 + А12в2, с3 = Л12в1 + Л22в2. (4)

Определение 1. Комплексом Г3 конусов назовем комплекс Т3 конусов, если индикатриса векторов е1 будет описывать поверхность с касательной плоскостью, параллельной координатной плоскости (А, е1, е2).

Теорема 1. Существуют три подкласса комплексов Т с произволом четырех функций трех аргументов и один подкласс комплексов Т с произволом двух функций трех аргументов.

Для доказательства теоремы обозначим первые три подкласса комплексов Т символами Т^, четвертый подкласс — символом Ти. Системы уравнений Пфаффа комплексов Т^ и Т34 соответственно будут иметь вид

о] = лв, ®3 = л3квк, о32 = а231^1 + л^в2, О23 = л22в:

о3 = ®12 = ®13 = 0;

о] = лквк, о = 43к0к -Лв, о32 = Лв, о23 =^22^2 о3 = Лв, ®3 =о2 = 0;

О = л]к&к, О = л3квк - \2в2, О = (л3, - Л^в2, о = Л_2д2, а>\ = Л201 + Л22в2, о3 =О = 0; о] = лв, о = л?квк-Лв1 -Л,в2,

&С = Л^в1 + Ле - Лв--(Л1 Л;22 + Лг - Лг)в2

Л1

ОС = Лгв^ +--(Л1Л22 + Л2 - Л2Л21 )в2,

Л1

(5)

(6) (7)

(8)

о3 = Л1е1 + Л2е2, о3 = о12 = о,

где в1 = о1, в2 = о2, в3 = а>\, по \ не суммировать!

Теорема доказывается по методике, изложенной в учебном пособии [2].

Выделим из комплексов Тц комплекс Т^ из следующих геометрических соображений:

Определение 2. Комплексом Т3\ конусов назовем комплекс Т311, для которого точки р1 и р2 принадлежат характеристическому и фокальному многообразию конуса [3], индикатриса

векторов е2 описывает поверхность с касательной, параллельной координатной плоскости (А, е1, ё"3), а индикатриса векторов е3 описывает поверхность с касательной, параллельной координатной плоскости (А, ё[, ё"2). Из определения комплекса 731 следует А2 = А2 = А2 = А3 = А3 = А3 = 0 А1 =-А3 А2 = А3 (9)

21 22 23 "^31 ^2 ' 13 13' 23 "^33' \ >

поэтому система уравнений Пфаффа для рассматриваемого многообразия примет вид

о1 = Ав, «3 = -о\-в, «32 = -в2, (10)

323233

о = о2 = о3 = о1 = о1 = о2 = 0,

где в1 =о1, в2 =о2, в3 =ю\.

Исследуя систему уравнений (10) согласно [2], убеждаемся в том, что комплексы 73'1 конусов существуют и определяются с произволом одной функции трех аргументов. Для комплексов 73'1 доказаны три теоремы. Теорема 2. Характеристическому многообразию конуса [3], описывающего комплекс 71311, принадлежат две прямые: координатная прямая (А, е3) и прямая, параллельная координатной прямой (А, е2), проходящая через конец вектора ё*3. Доказательство следует из системы уравнений А111(х1)2 - (А111 +1)х1 х3 + х1 = 0, А112(х1)2 - А112х1 х3 - х2х3 + х2 = 0, (11)

А*! 3( х) + х х А13 х х — 0.

Теорема 3. Вершина конуса, точки р1 и р2 принадлежат фокальному многообразию конуса [3], описывающего комплекс 73'1 .

Доказательство следует из системы уравнений (11) и уравнения (1).

Теорема 4. Комплексы 71311 конусов обладают следующими геометрическими свойствами:

1) вершина конуса описывает конгруэнцию (двупарамет-рическое семейство) плоскостей, параллельных координатной плоскости (A, ëj, e2) ;

2) индикатриса вектора ~ё2 описывает линию с касательной, параллельной координатной прямой (A, e1) ;

3) индикатрисы векторов e1 и e3 описывают комплексы линий с касательными, параллельными координатной прямой

(A, e) ;

4) концы векторов текущие точки координатных прямых (A, e) и (A, e2) описывают комплексы плоскостей, параллельных координатной плоскости (A, ei, e2) ;

5) координатная плоскость (A, ei, e2) неподвижна.

Доказательство следует из системы уравнений Пфаффа

(10), деривационных формул репера R и правил дифференцирования.

Список литературы

1. КомиссарукА. М. Аффинная геометрия. Минск, 1977.

2. Малаховский В. С. Введение в теорию внешних форм. Калининград, 1978.

3. Малаховский В. С., Махоркин В. В. Дифференциальная геометрия многообразий гиперквадрик в n-мерном проективном пространстве // Диф. геом. многообр. фигур. Калининград, 1974. Вып. 6. С. 113—133.

M. Kretov Complexes of cones

In three-dimensional equiaffine space complexes (three-parameter family) cones are investigated. The geometrical properties of one of subclasses for considered variety of figures are obtained.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.