平面和曲面的区别

文/海未深

在一个平面上,是可以有无数条不平行的相交直线的,简单来说,平面就是由无数条直线组成的;曲线上很难得到无数条相交直线。平面,是指面上任意两点的连线整个落在此面上,一种二维零曲率广延,这样一种面,它与同它相似的面的任何交线是一条直线。

曲面,微分几何研究的对象。直观上,曲面是空间具有两个自由度的点的轨迹。曲面可用方程Z=f(x,y)或F(x,y,z)=0来表示,也可用参数方程x=j(u,v),y=ψ(u,v),z=c(u,v)表示。在最简单的曲面中,除平面外,有旋转面和二次曲面。曲面还有直纹面、可展曲面、极小曲面、多面曲面、单侧曲面等。

平面是由显示生活中(例如镜面、平静的水面等)的实物抽象出来的数学概念,但又与这些实物有根本的区别,既具有无限延展性(也就是说平面没有边界),又没有大小、宽窄、薄厚之分,平面的这种性质与直线的无限延展性又是相通的。

曲面是直线或曲线在一定约束条件下的运动轨迹。这根运动的直线或曲线,称为曲面的母线;曲面上任一位置的母线称为素线。母线运动时所受的约束,称为运动的约束条件。在约束条件中,控制母线运动的直线或曲线称为导线;控制母线运动的平面称为导平面。

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