定义
设曲线在点
处的曲率为
,在点
处曲线的法线上凹的一侧取一点
,使得
,以
为圆心,
为半径做圆,这个圆就叫做曲线在点
处的曲率圆,曲率圆的圆心
叫做曲线在点
处的曲率中心,曲率圆的半径
叫做曲线在点
处的曲率半径。
曲率圆与曲线在
点有相同的切线和凹向以及相同的曲率,因而在
点附近,曲率圆弧与曲线弧密切程度非常好,所以曲率圆又叫密切圆。1在实际问题中,常常用曲率圆在点
邻近的一段圆弧来近似地代替曲线弧,使问题简化。
性质①曲率圆过点,且在
点与曲线相切,即曲率圆与曲线在
点有相同的切线。
②在点附近与曲线有相同的凹向。
③曲率圆的曲率与曲线在点的曲率相等。
曲率圆的位置和大小曲率中心曲率中心确定曲率圆的位置。
设函数在点
处二阶可导,且
,曲线
在点
处的曲率中心为
,则
其中,。
曲率半径曲率半径确定曲率圆的大小。2曲率半径的大小是曲率的倒数,即