Fórmulas para curvatura y torsión cuando la curva no está parametrizada por longitud de arco.
(*) Expresar la curvatura y la torsión como determinantes.
(*) Usar la regla de la cadena para derivar composiciones.
CASO
Dada
Curvatura de
Así definida
Se sigue cumpliendo que
Si
Derivando
Luego,
¿Cuál es el signo de
Observemos el producto punto de
Signo de
Por lo que el signo de
Luego
Por lo que
Entonces
1° paso: La curvatura se puede ver como
2° paso: Ahora consideremos la relación con cambio de variable.
Derivando
Entonces la curvatura está dada por:
Pero
Por lo tanto
Luego, cuando
CASO
1° paso: Expresar la curvatura y la torsión en términos de determinantes.
Luego
y
entonces
Cuando no está parametrizada por longitud de arco,
Entonces
Por lo tanto, para
Torsión
Tenemos que:
Resolviendo el triple producto escalar de
Por lo tanto
Por lo tanto, para curvas parametrizadas por longitud de arco
Partiendo de
Buscamos una expresión en términos de
1° paso:
Entonces
Luego
Entonces
Por lo tanto
Luego
Forma canónica local
Sea
Sin pérdida de generalidad,
Luego
Entonces
Por lo que